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连接到 PLC（EtherNet/IP、PROFINET）

本指南介绍如何通过 EtherNet/IP 或 PROFINET 协议将 OV20i 摄像头连接到工业 PLC。这些连接实现实时通信，用于触发检测、接收结果，以及将视觉检测集成到自动化生产系统中。

备注

如需详细的数据映射和时序信息，请参阅 PLC Communication Details (EtherNet/IP)

何时使用 PLC 通信： 当需要将视觉检测与自动化生产线集成、通过 PLC 信号触发检测、将通过/不通过的结果发送给 PLC，或将视觉检测与其他自动化设备协调时。

先决条件​

  • OV20i 摄像头系统已设置并连接到网络
  • 具备 EtherNet/IP 或 PROFINET 功能的 PLC 系统
  • 连接摄像头与 PLC 的网络基础设施
  • 访问 PLC 编程软件（如 Studio 5000、TIA Portal 等）
  • 对工业网络概念的基本理解

理解 PLC 通信协议​

EtherNet/IP​

  • 使用者： 主要由 Allen-Bradley/Rockwell Automation PLC 使用
  • 优点： 高速通信、广泛支持、显式和隐式消息传递
  • 应用： ControlLogix、CompactLogix，以及其他 Rockwell 平台
  • 数据交换： 循环 I/O（Cyclic I/O）和基于消息的通信

PROFINET​

  • 使用者： 西门子及其他欧洲制造商
  • 优点： 实时确定性通信、高级诊断
  • 应用： 西门子 S7 PLC，以及各种工业自动化系统
  • 数据交换： 具有实时性能的循环 I/O

第 1 部分：EtherNet/IP 连接​

第 1 步：为 EtherNet/IP 配置 OV20i​

Industrial Ethernet 页面上的 EtherNet/IP 协议选项

1.1 访问 Industrial Ethernet 设置​

  1. 打开 OV20i 的网页界面
  2. 在左侧菜单中导航至 Industrial Ethernet
  3. 将看到 Industrial Ethernet 配置页面

1.2 启用 EtherNet/IP 协议​

  1. 在 Industrial Ethernet 菜单中，选择 "EtherNet/IP" 协议
  2. 单击 "Enable" 以启用 EtherNet/IP 通信
  3. 在 Device Information 窗口中记录相机的网络设置

1.3 配置网络设置​

  1. 设置静态 IP 地址（生产环境推荐）
    • 转到 System Settings > Network
    • 在与 PLC 同一子网中配置静态 IP
    • 示例：Camera: 192.168.1.100，PLC: 192.168.1.50
  2. 配置子网掩码（通常为 255.255.255.0）
  3. 设置网关，如你的网络需要

1.4 配置 EtherNet/IP 设备设置​

  1. Device Name：为相机设置一个有意义的名称
  2. Assembly Configuration：配置输入/输出数据结构
  3. Connection Parameters：设置适当的超时和 RPI（Requested Packet Interval）值
  4. 单击 "Save" 以应用 EtherNet/IP 设置

第 2 步：配置 PLC Recipe 设置​

2.1 启用 PLC 触发（可选）​

  1. 导航到 Recipe Editor > Imaging Setup
  2. 在 Photometric Control 中，将 Trigger Mode 设置为 "PLC Trigger"
  3. 重要： 一旦启用 PLC Trigger，手动触发将被禁用

2.2 配置 通过/不通过 输出​

  1. 导航到 Recipe Editor > IO Block
  2. 确保您的检测逻辑以 "Final Pass/Fail" 节点结束
  3. 这会在 EtherNet/IP 装配中设置 Inspection Pass 位

第 3 步：配置 PLC 端（Allen-Bradley 示例）​

3.1 安装 EDS 文件​

  1. Download EDS file 来自 Overview.ai 支持或相机接口

EDS File Download

  1. 在 Studio 5000，进入 Tools > EDS Hardware Installation Tool

EDS Hardware Installation Tool in the Studio 5000 Tools Menu

  1. Browse 并选择 OV20i EDS 文件

Studio 5000 Device Description File Installation Tool

  1. 按照安装向导完成 EDS 安装

3.2 将 OV20i 模块添加到 PLC 项目​

  1. 在 Studio 5000，打开您的 PLC 项目
  2. 转到项目树中的 I/O Configuration
  3. Right-click Ethernet 模块并选择 "New Module"

New Module Option in the Studio 5000 Controller Organizer

  1. Search 在模块目录中搜索 "OV20i" 或 "Overview"
  2. Select OV20i 模块并单击 "Create"

Studio 5000 Select Module Type Window

3.3 配置模块属性​

  1. Name: 输入相机的描述性名称
  2. IP Address: 输入 OV20i 的 IP 地址（例如 192.168.1.100）
  3. RPI (Requested Packet Interval): 设置为 100ms，或按需
  4. Connection Parameters: 配置输入/输出数据大小
  5. 点击 "OK" 以创建模块

Studio 5000 New Module Properties

3.4 映射 I/O 数据​

  1. Input Data: Inspection results, status bits, camera ready signals
  2. Output Data: Trigger commands, recipe change requests, control signals
  3. 在 PLC 程序中创建标签以映射到 I/O 数据
  4. 示例输入标签:
    • Camera_InspectionPass: BOOL
    • Camera_Ready: BOOL
    • Camera_Busy: BOOL
  5. 示例输出标签:
    • Camera_Trigger: BOOL
    • Camera_RecipeSelect: INT

输入装配（OV20i → PLC）

Byte and bit layout of the OV20i input assembly

输出装配（PLC → OV20i）

Byte and bit layout of the OV20i output assembly

第 4 步：测试 EtherNet/IP 通信​

4.1 验证连接状态​

  1. In Studio 5000, check module status in I/O Configuration
  2. Green checkmark indicates successful connection
  3. Red X indicates communication issues

4.2 测试基本通信​

  1. Monitor input data from camera in PLC program
  2. Toggle output signals to camera and verify response
  3. Check diagnostic information for any error codes

4.3 测试触发与响应​

  1. Enable PLC trigger output to camera
  2. Monitor inspection results in PLC input data
  3. Verify pass/fail status updates correctly
  4. Check timing of trigger and response cycles

Part 2: PROFINET Connection​

Step 1: Configure OV20i for PROFINET​

1.1 Access Industrial Ethernet Settings​

  1. Open the OV20i web interface
  2. Navigate to "Industrial Ethernet" in the left menu
  3. Select "PROFINET" protocol from the options

image.png

1.2 Enable PROFINET Protocol​

  1. Click "Enable PROFINET" to activate protocol
  2. Note: PROFINET manages camera IP address when enabled
  3. Camera IP settings may be overridden by PLC configuration

1.3 Configure PROFINET Device Settings​

  1. PROFINET Device Name: Set unique name for camera
    • Example: "OV20i_Line1_Station2"
    • Must be unique if multiple cameras on same PLC
  2. Device Configuration: Note the device capabilities and data structure
  3. Click "Save" to apply PROFINET settings

Step 2: Configure PLC Recipe Settings​

2.1 Enable PLC Triggering (Optional)​

  1. Navigate to Recipe Editor > Imaging Setup
  2. Set Trigger Mode to "PLC Trigger" if needed
  3. Warning: Manual triggering disabled when PLC trigger is active

2.2 Configure Pass/Fail Logic​

  1. Navigate to Recipe Editor > IO Block
  2. Ensure inspection logic concludes with "Final Pass/Fail" node
  3. This sets the Inspection Pass bit in PROFINET input data block

Step 3: Configure PLC Side (Siemens Example)​

3.1 Install GSDML File​

  1. Download GSDML file from Overview.ai support
  2. In TIA Portal, go to Options > Manage general station description files (GSD)
  3. Click "Install GSD file" and select the OV20i GSDML file
  4. Complete the installation process

3.2 Add OV20i to Hardware Configuration​

  1. In TIA Portal, open Device & Networks view
  2. From the Hardware catalog, expand Other field devices > PROFINET IO
  3. Locate OV20i device and drag it to the network view
  4. Connect the OV20i to your PLC's PROFINET interface

3.3 Configure Device Properties​

  1. Device Name: Set same name as configured in camera
  2. IP Address: Configure IP address (may be managed by PLC)
  3. Update Time: Set cycle time (default 128ms recommended)
  4. I/O Data: Configure input/output data modules as needed

3.4 Assign IP Address and Device Name​

  1. Compile hardware configuration
  2. Go online with PLC
  3. Assign IP address to OV20i device
  4. Assign device name matching camera configuration

步骤 4：测试 PROFINET 通信​

4.1 验证设备状态​

  1. 在 TIA Portal，在 Device & Networks 中检查设备状态
  2. 绿色状态 表示通信成功
  3. 红色状态 表示通信问题

4.2 测试数据交换​

  1. 监控来自摄像头的输入数据，在 PLC 程序中
  2. 向摄像头发送输出数据并验证响应
  3. 检查诊断缓冲区，以查看是否有错误信息

image.png

4.3 测试检测循环​

  1. 向摄像头发送 PLC 触发信号
  2. 在 PLC 输入数据中监控检测结果
  3. 验证通过/不通过状态的传输
  4. 检查周期时序是否符合应用需求

Step 5: Troubleshooting PLC Communication​

5.1 常见 EtherNet/IP 问题​

问题现象解决方法
连接超时模块在 Studio 5000 中显示红色 X检查 IP 地址、网络连通性、防火墙设置
数据未更新I/O 数据保持静态验证 EDS 文件版本，检查装配配置
触发未工作摄像头对 PLC 触发无响应检查触发位映射，验证 PLC 输出处于活动状态
响应变慢检测结果延迟调整 RPI 时序，检查网络负载

5.2 常见 PROFINET 问题​

问题现象解决方法
设备未发现摄像头在 TIA Portal 中不可见检查 GSDML 文件安装，验证设备名称
IP 地址冲突通信错误确保 IP 地址唯一，检查子网配置
循环时间错误看门狗超时增加循环时间，检查网络性能
数据格式错误I/O 数据不正确验证 GSDML 版本，检查数据结构映射

5.3 网络诊断​

  1. Ping 测试 在摄像头与 PLC 之间
  2. 检查网络交换机 和电缆完整性
  3. 监控网络流量 以排查带宽问题
  4. 验证防火墙设置，确保不阻塞通信

Step 6: 性能优化​

6.1 计时注意事项​

  • EtherNet/IP RPI：从 100ms 开始，按应用需求进行调整
  • PROFINET Cycle Time：默认 128ms，只有在需要时才减小
  • 检测时间（Inspection Time）：在周期规划中考虑总检测时间
  • 网络时延（Network Latency）：在时序计算中考虑网络延迟

6.2 数据效率​

  • 在 I/O 组装中尽量减少数据量
  • 使用合适的数据类型（BOOL 与 INT 与 REAL）
  • 在循环通信中避免不必要的数据
  • 对非关键数据使用显式消息传递

6.3 网络管理​

  • 使用托管交换机 以获得更好的诊断
  • 为关键应用实现冗余
  • 监控网络利用率 以防止拥塞
  • 为可扩展性规划 IP 地址范围

成功！您的 PLC 通信已建立​

您的 OV20i 摄像头现在可以：

✅ 使用工业协议与 PLCs 通信

✅ 从自动化系统接收触发信号

✅ 将检测结果发送到 PLC 控制逻辑

✅ 与生产线自动化无缝集成

✅ 支持远程配方修改与系统协调

Best Practices​

Production Deployment​

  • 使用静态 IP 地址 以实现一致通信
  • 记录所有网络设置 和设备配置
  • 在生产部署前进行彻底测试
  • 计划维护和故障排除程序

Security Considerations​

  • 将工业网络与办公网络隔离
  • 使用具备合适安全功能的托管交换机
  • 监控网络访问 和设备通信
  • 保持所有网络设备的固件更新

Maintenance​

  • 定期进行网络健康检查 和诊断
  • 监控通信统计数据 以了解性能趋势
  • 根据需要更新设备驱动程序 和配置文件
  • 维护所有网络配置的文档

Next Steps​

After establishing PLC communication:

  1. 为您的具体应用开发 PLC 控制逻辑
  2. 为监控和控制创建操作员界面
  3. 设置数据日志以进行生产跟踪
  4. 实现告警处理以进行系统故障管理
  5. 计划系统备份和灾难恢复程序

📥 下载文件​

Download these essential files for PLC integration:

EtherNet/IP Configuration​

  • OV20i EDS File - Allen-Bradley Studio 5000 的 Electronic Data Sheet
    • 在 ControlLogix/CompactLogix 系统中配置 OV20i 模块所必需

PROFINET Configuration​

  • OV20i GSDML File - Siemens TIA Portal 的设备描述
    • 在 PROFINET 网络中配置 OV20i 设备所必需

Sample PLC Code​

  • Recipe Switch Routine - 用于配方切换的梯形逻辑

    • 通过 PLC 改变相机配方的完整 Allen-Bradley 例程

  • Camera Trigger Routine - 用于触发检测的梯形逻辑

    • 用于触发相机并处理结果的完整 Allen-Bradley 例程

File Usage Notes:​

  • EDS Files: 通过 Tools → EDS Hardware Installation Tool 导入到 Studio 5000
  • GSDML Files: 通过 Options → Manage GSD Files 导入到 TIA Portal
  • L5X Files: 直接将梯形逻辑导入到您的 Allen-Bradley 项目

🔗 See Also​