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KI-GESTÜTZTE DOKUMENTATION

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PLC-Kommunikationsdetails (EtherNet/IP)

Das OV10i-Bildverarbeitungssystem unterstützt die Echtzeitkommunikation mit EtherNet/IP-basierten PLCs. Dieser Leitfaden erklärt, wie zyklische I/O-Verbindungen konfiguriert, Datenstrukturen zugeordnet und die Node-RED-Tools von Overview verwendet werden, um sowohl globale als auch ROI-bezogene Inspektionsergebnisse abzurufen.

Videoanleitung

Sehen Sie dieses Thema in Aktion: Auto-Integration Builder

hinweis

Grundlegende Anweisungen zur Verbindung finden Sie unter Verbindung zur PLC (EtherNet/IP, PROFINET).


Überblick

Das OV10i fungiert als EtherNet/IP-Adapter, während Ihre PLC als Scanner (oder Master) arbeitet. Nach der Konfiguration tauschen die Geräte in jedem Zyklus strukturierte Daten in einem kompakten und vorhersagbaren Format aus.

Unterstützte Funktionen

  • Zyklische I/O-Kommunikation – Unterstützung von Zykluszeiten von 20–10.000 ms
  • Datendurchsatz – Bis zu 256 Bytes in jede Richtung
  • Benutzerdefinierte Datenverarbeitung – Lesen/Schreiben von Node-RED-Daten als Teil des aktiven Rezepts

Input Assembly (OV10i → PLC)

Das Input Assembly enthält Daten, die in jedem Zyklus vom OV10i an die PLC gesendet werden. Dazu gehören Systemstatus, Inspektionsergebnisse, Rezeptinformationen und optionale ROI-Aufschlüsselungen.

Byte- und Bit-Layout des OV10i Input Assembly

Output Assembly (PLC → OV10i)

Das Output Assembly enthält Steuerdaten, die von der PLC an das OV10i gesendet werden. Sie können es verwenden, um Inspektionen auszulösen, Rezepte zu wechseln oder benutzerdefinierte Parameter zu übergeben.

Byte- und Bit-Layout des OV10i Output Assembly

Timing- und Handshake-Verhalten

EtherNet/IP Triggering Timing-Diagramm

Unterstützung benutzerdefinierter Daten

Das OV10i kann zusätzliche benutzerdefinierte Daten als Teil Ihres Node-RED-Flows akzeptieren oder zurückgeben.

PLC → OV10i

  • Schreiben Sie externe Flags, Schwellenwerte oder Zähler, um die Logik in Node-RED zu beeinflussen

OV10i → PLC

  • Geben Sie berechnete Werte, Messwerte, Zeitstempel oder bedingte Ausgaben zurück

Benutzerdefinierte Daten passen in den erweiterten Bereich der Assemblies, beginnend nach den Kernsignalen und Rezeptinformationen.

ROI-Ergebnisaufschlüsselung (nur Klassifizierungsrezepte)

Für Klassifizierungsrezepte können Sie ROI-spezifische Ergebnisse über den benutzerdefinierten Node-RED-Knoten von Overview an die PLC ausgeben: Format data for PLC.

Funktionsweise:

  • Wird zwischen All Blocks Output Data und Send Data to PLC im Node-RED-Flow platziert

Beispiel für einen Format Data for PLC Node-RED-Flow

  • Füllt automatisch einen strukturierten ROI-Bereich ab Byte 16 im Input Assembly

  • Unterstützt bis zu 4 ROIs pro Inspektion

  • Jede ROI enthält:

    • ROI-ID
    • Pass/Fail-Bit
    • Konfidenzwert
    • Reservierte Bytes für zukünftige Nutzung
warnung

Der Format Data for PLC-Node funktioniert nur mit Klassifizierungsrezepten.

Byte- und Bit-Layout des OV10i Output Assembly


Standard-PLC-Tag-Referenz

Dieser Abschnitt bietet eine vollständige Referenz aller Tags in den Input- und Output-Assemblies, einschließlich Byte-Offsets, Bit-Positionen, Datentypen und Standardwerten. Verwenden Sie diese als verbindliche Bit-Map bei der Konfiguration Ihres PLC-Programms.

Anzeigeort der Standard-Tags in der Kamera-UI

  1. Öffnen Sie die Web-Oberfläche der Kamera (z. B. http://192.168.1.100).
  2. Navigieren Sie in der linken Seitenleiste zu Industrial Ethernet.
  3. Wählen Sie Ihr aktives Protokoll (EtherNet/IP oder PROFINET).
  4. Die Seite zeigt die aktuelle Assembly-Konfiguration an, einschließlich der Eingangs-/Ausgangsdatengrößen und des Verbindungsstatus.
  5. Das auf dieser Seite angezeigte Standard-Tag-Layout entspricht den nachfolgenden Tabellen.

Input Assembly Tags (Kamera → PLC)

Diese Tags werden von der PLC gelesen. Die Kamera schreibt sie in jedem I/O-Zyklus.

Byte 0 -- Status-Flags

BitPLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
0I.Data[0].0Trigger ReadyBOOLDie Kamera ist bereit, einen Trigger anzunehmen. Muss HIGH sein, bevor eine Trigger-Anforderung gesendet wird.0 (wird nach dem Start HIGH)
1I.Data[0].1Trigger AcknowledgeBOOLDie Kamera hat die Trigger-Anforderung empfangen und akzeptiert.0
2I.Data[0].2Recipe Switch AcknowledgeBOOLDie Kamera hat die Anforderung zum Recipe-Wechsel empfangen und abgeschlossen.0
7I.Data[0].7Online / Startup CompleteBOOLDie Kamera hat den Bootvorgang abgeschlossen und ist online.0 (wird nach dem Booten HIGH)

Byte 1 -- Fehler- und Status-Flags

BitPLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
0I.Data[1].0Trigger ErrorBOOLWährend des Trigger-Zyklus ist ein Fehler aufgetreten. Bleibt gespeichert, bis er zurückgesetzt wird.0
1I.Data[1].1Recipe Switch ErrorBOOLWährend des Recipe-Wechsels ist ein Fehler aufgetreten. Bleibt gespeichert, bis er zurückgesetzt wird.0
6I.Data[1].6BusyBOOLDie Kamera verarbeitet derzeit (Inspektion läuft oder Recipe-Wechsel). Senden Sie keine neuen Befehle, solange HIGH.0

Byte 2 -- Inspektionsergebnis-Flags

BitPLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
0I.Data[2].0Exposure CompleteBOOLDie Bildbelichtung ist abgeschlossen.0
1I.Data[2].1Inspection Completed / Result AvailableBOOLDie Inspektionsverarbeitung ist abgeschlossen und die Ergebnisse sind gültig.0
2I.Data[2].2Inspection PassBOOLEndgültiges Pass/Fail-Ergebnis. HIGH = Pass, LOW = Fail. Nur gültig, wenn Result Available HIGH ist.0

Bytes 3--7 -- Reserviert

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
3I.Data[3]ReservedBYTEReserviert für zukünftige Verwendung.0x00
4I.Data[4]ReservedBYTEReserviert für zukünftige Verwendung.0x00
5I.Data[5]ReservedBYTEReserviert für zukünftige Verwendung.0x00
6--7I.Data[6]--I.Data[7]ReservedBYTEReserviert für zukünftige Verwendung.0x00

Bytes 8--9 -- Current Recipe ID

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
8--9I.Data[8]--I.Data[9]Current Recipe IDUINT (16-bit)Die ID des aktuell aktiven Recipes. Vergleichen Sie mit O.Data[4], um den Abschluss eines Recipe-Wechsels zu verifizieren.0

Bytes 10--11 -- Reserved

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
10--11I.Data[10]--I.Data[11]ReservedBYTEFür zukünftige Verwendung reserviert.0x00

Bytes 12--13 -- Inspection ID

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
12--13I.Data[12]--I.Data[13]Inspection IDUINT (16-Bit)Fortlaufender 16-Bit-Zähler, der mit jeder Inspektion inkrementiert wird. Wird verwendet, um Ergebnisse mit bestimmten Triggern zu korrelieren.0

Bytes 14--15 -- Reserved

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
14--15I.Data[14]--I.Data[15]ReservedBYTEFür zukünftige Verwendung reserviert.0x00

Bytes 16--256 -- ROI Results Assembly / Custom Data aus Node-RED

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
16--256I.Data[16]--I.Data[256]ROI Results / Custom DataBYTE[]Bei Verwendung des Node-RED-Blocks „Format Data for PLC" wird dieser Bereich mit strukturierten ROI-Ergebnissen befüllt. Andernfalls steht er für benutzerdefinierte Daten aus Node-RED-Flows zur Verfügung.0x00

Output Assembly Tags (PLC → Kamera)

Diese Tags werden vom PLC geschrieben. Die Kamera liest sie in jedem I/O-Zyklus.

Byte 0 -- Control Flags

BitPLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
0O.Data[0].0Trigger RequestBOOLAuf HIGH setzen, um eine Inspektion auszulösen. Halten, bis Trigger Acknowledge (I.Data[0].1) auf HIGH wechselt, dann zurücksetzen.0
1O.Data[0].1Recipe Switch RequestBOOLAuf HIGH setzen, um einen Rezeptwechsel zur ID in O.Data[4] anzufordern. Halten, bis Recipe Switch Ack (I.Data[0].2) auf HIGH wechselt, dann zurücksetzen.0

Bytes 1--3 -- Reserved

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
1O.Data[1]ReservedBYTEFür zukünftige Verwendung reserviert.0x00
2O.Data[2]ReservedBYTEFür zukünftige Verwendung reserviert.0x00
3O.Data[3]ReservedBYTEFür zukünftige Verwendung reserviert.0x00

Bytes 4--5 -- Recipe ID

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
4--5O.Data[4]--O.Data[5]Recipe IDUINT (16-Bit)Die Rezept-ID, zu der gewechselt werden soll. Schreiben Sie die gewünschte Rezeptnummer hier, bevor Sie das Recipe Switch Request-Bit setzen.0

Bytes 6--256 -- Custom Data für Node-RED

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibungStandardwert
6--256O.Data[6]--O.Data[256]Custom Data for Node-REDBYTE[]Benutzerdefinierte Daten, die von Node-RED-Flows gelesen werden können. Verwenden Sie diesen Bereich, um Seriennummern, Schwellenwerte, Teile-IDs oder andere Parameter an die Kamera zu übergeben.0x00

Bit-Mapping-Diagramme

Die folgenden textbasierten Diagramme zeigen das vollständige Byte/Bit-Layout für beide Assemblies. Jede Zeile repräsentiert ein Byte (oder einen Byte-Bereich), und jede Spalte repräsentiert eine Bit-Position (Bit 7 links, Bit 0 rechts).

Input Assembly Bit Map (Kamera → PLC)

Byte │ Bit 7          │ Bit 6  │ Bit 5 │ Bit 4 │ Bit 3 │ Bit 2              │ Bit 1                      │ Bit 0
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
0 │ Online/Startup │ --- │ --- │ --- │ --- │ Recipe Switch Ack │ Trigger Ack │ Trigger Ready
│ Complete │ │ │ │ │ │ │
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
1 │ --- │ Busy │ --- │ --- │ --- │ --- │ Recipe Switch Error │ Trigger Error
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
2 │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ Inspection Pass │ Inspection Completed / │ Exposure
│ │ │ │ │ │ │ Result Available │ Complete
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
3-5 │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ ---
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
6-7 │ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
8-9 │ Current Recipe ID (16-bit unsigned integer) │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
10-11│ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
12-13│ Inspection ID (16-bit unsigned integer) │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
14-15│ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
16- │ ROI Results Assembly or Custom Data from Node-RED │
256 │ │

Output Assembly Bit Map (PLC → Camera)

Byte │ Bit 7 │ Bit 6 │ Bit 5 │ Bit 4 │ Bit 3 │ Bit 2 │ Bit 1                 │ Bit 0
─────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────────────────────┼────────────────
0 │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ Recipe Switch Request │ Trigger Request
─────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────────────────────┼────────────────
1-3 │ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
4-5 │ Recipe ID (16-bit unsigned integer) │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
6- │ Custom Data for Node-RED │
256 │ │

ROI Results Assembly Detail (Bytes 16--55)

Wenn der Format Data for PLC Node-RED-Block mit Klassifizierungsrezepten verwendet wird, werden die Bytes 16+ des Input Assembly mit strukturierten Aligner- und ROI-spezifischen Daten wie folgt befüllt:

Aligner-Abschnitt (Bytes 16--23)

Byte(s)PLC Tag-AdresseTag-NameDatentypBeschreibung
16, Bit 0I.Data[16].0Aligner SuccessBOOLHIGH, wenn der Aligner das Teil erfolgreich lokalisiert hat.
17--18I.Data[17]--I.Data[18]Aligner ConfidenceUINT (16-Bit)Konfidenzwert der Ausrichtung (0--65535).
19--20I.Data[19]--I.Data[20]Aligner AngleINT (16-Bit, vorzeichenbehaftet)Übereinstimmender Winkel relativ zur Vorlage.
21--23I.Data[21]--I.Data[23]Reserved (Aligner)BYTEReserviert für zukünftige Aligner-Daten.

ROI-Ergebnisblöcke (Bytes 24--55)

Jede ROI belegt 8 Bytes. Es werden bis zu 4 ROIs unterstützt (ROI 0 bis ROI 3).

Struktur des ROI-Blocks (wiederholt sich alle 8 Bytes):

Offset innerhalb des BlocksTag-NameDatentypBeschreibung
+0ROI IDUINT8 (8-Bit)Eindeutige numerische Kennung der ROI.
+1, Bit 0ROI PassBOOLHIGH = diese ROI hat bestanden, LOW = diese ROI ist fehlgeschlagen.
+2 bis +3ROI ConfidenceUINT (16-Bit)Konfidenzwert für die Klassifizierung dieser ROI (0--65535).
+4 bis +7ReservedBYTEReserviert für zukünftige ROI-spezifische Daten.

ROI-Startadressen:

ROIStart-BytePLC-AdressbereichID-AdressePass-AdresseConfidence-Adresse
ROI 024I.Data[24]--I.Data[31]I.Data[24]I.Data[25].0I.Data[26]--I.Data[27]
ROI 132I.Data[32]--I.Data[39]I.Data[32]I.Data[33].0I.Data[34]--I.Data[35]
ROI 240I.Data[40]--I.Data[47]I.Data[40]I.Data[41].0I.Data[42]--I.Data[43]
ROI 348I.Data[48]--I.Data[55]I.Data[48]I.Data[49].0I.Data[50]--I.Data[51]

Buffer-Konfiguration

Anzeigen der Standard-Tags in der Kamera-UI

Das Standard-Tag-Layout wird durch die Kamera-Firmware definiert und entspricht den obigen Tabellen. So zeigen Sie die aktuelle Konfiguration an:

  1. Öffnen Sie die Weboberfläche der Kamera.
  2. Gehen Sie im linken Menü zu Industrial Ethernet.
  3. Wählen Sie Ihr Protokoll aus (EtherNet/IP oder PROFINET).
  4. Die Seite zeigt:
    • Verbindungsstatus und Geräteinformationen
    • Größen der Input- und Output-Assemblies (bis zu 256 Bytes pro Richtung)
    • Den Download-Link für die EDS- oder GSDML-Datei (die ebenfalls die Standard-Assembly-Struktur kodiert)

Die EDS-Datei (für EtherNet/IP) und die GSDML-Datei (für PROFINET) definieren beide die Standard-Datengrößen. Wenn Sie das Kameramodul in Studio 5000 oder TIA Portal hinzufügen, bestimmen die Assembly-Größen aus diesen Beschreibungsdateien, wie viele Bytes pro Zyklus ausgetauscht werden.

Erstellen eines benutzerdefinierten Datenpuffers

Um benutzerdefinierte Daten (über die Standard-Status-/Ergebnis-Tags hinaus) zwischen Kamera und PLC zu senden, verwenden Sie den Node-RED-Block "Format Data for PLC":

  1. Öffnen Sie Node-RED über die Weboberfläche der Kamera (navigieren Sie zum Node-RED-Editor).
  2. Platzieren Sie in Ihrem Rezept-Flow den Node "Format Data for PLC" zwischen dem Node "All Blocks Output Data" und dem Node "Send Data to PLC".
  3. Konfigurieren Sie die Byte-Reihenfolge:
    • Little-endian für Allen-Bradley / Rockwell PLCs
    • Big-endian für Siemens PLCs
  4. Der Block formatiert Klassifizierungs-ROI-Ergebnisse automatisch in das strukturierte Layout ab Byte 16 der Input Assembly (siehe Abschnitt „ROI Results Assembly Detail" oben).

Für vollständig benutzerdefinierte Datenpuffer (ohne Verwendung des Standard-ROI-Formats):

  1. Verwenden Sie in Ihrem Node-RED-Flow einen Function-Node, um einen msg.payload-Puffer mit dem gewünschten Byte-Layout zu erstellen.
  2. Verbinden Sie diesen mit dem Node "Send Data to PLC".
  3. Ihre benutzerdefinierten Bytes füllen die Input Assembly ab Byte 16.
  4. Lesen Sie auf der PLC-Seite die entsprechenden Adressen I.Data[16] bis I.Data[256].

Ändern von Tag-Zuweisungen

Die Kern-Tags (Bytes 0--15 der Input Assembly und Bytes 0--5 der Output Assembly) sind durch die Kamera-Firmware festgelegt und können nicht neu zugewiesen werden. Dies sind die Signale auf Systemebene (Trigger, Rezeptwechsel, Status, Fehler, Rezept-ID und Inspektions-ID).

Der konfigurierbare Bereich ist:

  • Input Assembly Bytes 16--256: Wird von Node-RED befüllt. Sie steuern, welche Daten hier abgelegt werden, indem Sie Ihren Node-RED-Flow konfigurieren. Der Block „Format Data for PLC" füllt diesen Bereich standardmäßig mit ROI-Ergebnissen, oder Sie können beliebige Daten mithilfe von Function-Nodes schreiben.
  • Output Assembly Bytes 6--256: Wird von Node-RED gelesen. Sie können beliebige Daten von der PLC in diese Bytes schreiben und sie dann in Ihrem Node-RED-Flow mit den entsprechenden Input-Nodes lesen. Dies ist nützlich, um Seriennummern, Los-IDs, Schwellenwerte oder andere Parameter von der PLC an die Kamera zu senden.

Senden benutzerdefinierter Daten von der PLC an die Kamera (Output Assembly)

So übergeben Sie benutzerdefinierte Daten von der PLC an Node-RED:

  1. Schreiben Sie in Ihrem PLC-Programm Werte in O.Data[6] bis O.Data[256].
  2. Verwenden Sie in Node-RED auf der Kamera die PLC-Input-Daten-Nodes, um diese Bytes zu lesen.
  3. Verwenden Sie die Werte in Ihrer Flow-Logik (z. B. Schwellenwerte, Seriennummern, bedingte Parameter).
tipp

Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Senden von String-Daten von einer PLC an die Kamera finden Sie unter Send Custom Data from PLC to Camera.

Kurzreferenz: Tag-Adressen-Spickzettel

Die folgende Tabelle fasst die am häufigsten verwendeten Tags an einem Ort zusammen, um während der PLC-Programmierung schnell nachschlagen zu können:

PLC-AdresseRichtungSignalnameVerwendung
I.Data[0].0Kamera → PLCTrigger ReadyVor dem Auslösen prüfen
I.Data[0].1Kamera → PLCTrigger AcknowledgeTrigger zurücksetzen, nachdem dieses Signal HIGH wird
I.Data[0].2Kamera → PLCRecipe Switch AckRezeptanforderung zurücksetzen, nachdem dieses Signal HIGH wird
I.Data[0].7Kamera → PLCOnline / Startup CompleteBestätigung, dass die Kamera hochgefahren ist
I.Data[1].0Kamera → PLCTrigger ErrorAuf Trigger-Fehler überwachen
I.Data[1].1Kamera → PLCRecipe Switch ErrorAuf Rezeptwechsel-Fehler überwachen
I.Data[1].6Kamera → PLCBusyKeine Befehle senden, solange HIGH
I.Data[2].0Kamera → PLCExposure CompleteBild aufgenommen
I.Data[2].1Kamera → PLCResult AvailablePass/Fail kann sicher gelesen werden
I.Data[2].2Kamera → PLCInspection PassHIGH = Pass, LOW = Fail
I.Data[8]--I.Data[9]Kamera → PLCCurrent Recipe IDRezept nach Wechsel verifizieren
I.Data[12]--I.Data[13]Kamera → PLCInspection IDErgebnisse mit Triggern korrelieren
O.Data[0].0PLC → KameraTrigger RequestHIGH halten, um auszulösen
O.Data[0].1PLC → KameraRecipe Switch RequestHIGH halten, um Rezept zu wechseln
O.Data[4]--O.Data[5]PLC → KameraRecipe IDGewünschte Rezeptnummer setzen
O.Data[6]+PLC → KameraCustom DataBenutzerdefinierte Daten für Node-RED
I.Data[16]+Kamera → PLCROI Results / Custom DataROI-Ergebnisse oder benutzerdefinierte Node-RED-Ausgabe