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相机通信架构

本页解释 OV80i 的双层通信设计,以及本地工业协议如何与 Node-RED 可扩展通信能力协同工作。

通信架构概述

双层通信设计

OV80i 实现了一个复杂的通信架构,包含两个不同的层级:

通信层级:

  • 原生工业协议 - 系统级内置通信 (Profinet、Ethernet/IP)
  • Node-RED 可扩展协议 - 针对配方的通信能力 (MQTT、Modbus、TCP、HTTP)

通信范围与控制

系统级 vs 配方级:

  • 系统级协议 适用于所有配方的全局通信
  • 配方级协议 仅适用于特定检验工作流
  • 配置位置 决定通信范围和行为

本地工业通信

内置 PLC 协议

摄像头系统级配置:

  • Profinet & Ethernet/IP - 仅在摄像头系统级配置的通信协议
  • Direct Integration(直接集成) - 无需额外编程或 Node-RED 流
  • Industrial Standards - 对主要自动化平台(Siemens、Allen-Bradley、Mitsubishi、Omron)的原生支持
  • Bidirectional Data Exchange - 触发命令、状态反馈、配方控制、检验结果

关键特征:

  • Global Scope - 配置影响所有配方
  • System Settings - 通过相机系统配置管理,而非 Node-RED
  • Immediate Response - 直接的硬件级通信
  • Industrial Reliability - 为工厂自动化环境而设计

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Node-RED 可扩展通信

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配方级协议灵活性

基于 Node-RED 流的协议:

  • MQTT - 通过 Node-RED 流实现的物联网消息传递与云端集成
  • Modbus - 通过 Node-RED 节点进行的工业设备通信
  • TCP - 面向特定系统的自定义协议实现
  • HTTP - 双向网页服务通信

配方特定特征:

  • Custom Logic - 每个配方定义其自身的通信工作流
  • Protocol Selection - 为特定检验需求选择合适的协议
  • Integration Flexibility - 连接数据库、云服务、自定义应用
  • Data Processing - 根据需要转换并路由检验数据

HTTP 通信双向性

Inbound HTTP(相机作为服务器)

  • Open API Endpoints - 外部系统可远程触发检验
  • Recipe Management - 通过 HTTP 请求进行远程切换和控制
  • System Control - 外部应用可控制相机功能
  • Real-time Access - 对外部 HTTP 请求的即时响应

Outbound HTTP(相机作为客户端)

  • Node-RED HTTP 节点 - 相机向外部网页服务发起通信
  • Custom Integration - 面向配方的网页服务通信
  • Data Publishing - 将检验结果发送到外部系统和数据库
  • Third-party Integration - 连接到 MES、ERP 和云平台

通信流架构

系统级 vs 配方级通信

摄像头系统通信:

  • Global Configuration - Profinet/Ethernet/IP 设置适用于整台相机
  • Network Foundation - IP 地址分配、子网配置影响所有通信
  • Built-in Protocol Support - 不需要编程即可实现工业集成
  • Cross-Recipe Consistency - 无论活跃配方如何,均保持相同的通信行为

配方特定通信:

  • Unique Workflows - Node-RED 流针对每个配方
  • Protocol Customization - 不同配方可使用不同的通信方法
  • Application Logic - 通信行为针对检验要求进行定制
  • Data Transformation - 针对配方的数据显示处理与路由

通信响应层级

即时响应层:

  • Digital I/O Signals - 硬件级即时响应
  • Native PLC Protocols - 直接的工业通信

编程化响应层:

  • Node-RED Flows - 自定义逻辑与协议处理
  • Data Processing - 检验结果的转换与路由

外部集成层:

  • HTTP Endpoints - 与网页服务的集成及外部控制
  • Cloud Communication - MQTT 与基于互联网的协议

集成模式与策略

混合式通信架构

PLC + Node-RED 模式:

  • 原生 PLC 用于即时触发和状态反馈
  • Node-RED 流 用于数据路由、日志记录及高级集成
  • 两全其美 - 工业可靠性与自定义灵活性并存

HTTP 双向模式:

  • Inbound HTTP 用于外部系统控制与触发
  • Outbound HTTP 用于数据发布与集成
  • 双向集成 与基于网络的系统

多协议配方策略:

  • 不同配方 使用不同的通信协议
  • 应用特定 的通信方法
  • 协议选择 基于集成需求

协议转换与桥接

Node-RED 作为通信桥梁:

  • 协议转换 在不同工业系统之间
  • 数据格式转换 以实现系统兼容
  • 通信路由 在多个外部系统之间
  • 集成枢纽 用于复杂的多系统环境

通信架构优势

设计优势

工业可靠性:

  • 原生协议 提供即时、可靠的工业通信
  • 成熟标准 确保与现有自动化系统的兼容性

灵活性与可扩展性:

  • Node-RED 平台 提供自定义通信解决方案
  • 配方特定 的通信适应应用需求
  • 面向未来 的架构支持新协议和集成

运营效率:

  • 多条通信路径 提供冗余与选项
  • 实时能力 支撑高速生产需求
  • 自定义数据处理 优化信息流以适应特定应用

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