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连接到 PLC (Ethernet/IP, PROFINET)

本指南介绍如何使用 EtherNet/IP 或 PROFINET 协议，将 OV80i 摄像头连接到工业 PLC。此类连接实现对触发检查、接收结果，以及将视觉检测集成到您的自动化生产系统中的实时通信。

何时使用 PLC 通信： 当您需要将视觉检测与自动化生产线集成、通过 PLC 信号触发检查、向 PLC 发送通过/不通过结果，或将视觉检测与其他自动化设备协调时。

先决条件​

  • OV80i 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（Studio 5000、TIA Portal 等）
  • 对工业网络概念的基础理解

理解 PLC 通信协议​

EtherNet/IP​

  • Used by: Allen-Bradley/Rockwell Automation PLCs primarily
  • Benefits: High-speed communication, widely supported, explicit and implicit messaging
  • Applications: ControlLogix, CompactLogix, and other Rockwell platforms
  • Data Exchange: Cyclic I/O and message-based communication

PROFINET​

  • Used by: Siemens and other European manufacturers
  • Benefits: Real-time deterministic communication, advanced diagnostics
  • Applications: Siemens S7 PLCs, various industrial automation systems
  • Data Exchange: Cyclic I/O with real-time performance

Part 1: EtherNet/IP Connection​

Step 1: Configure OV80i for EtherNet/IP​

image.png

1.1 Access Industrial Ethernet Settings​

  1. 打开 OV80i 网页界面
  2. 在左侧菜单中导航到 "Industrial Ethernet"
  3. 您将看到 Industrial Ethernet 配置页面

1.2 Enable EtherNet/IP Protocol​

  1. 在 Industrial Ethernet 菜单中，选择 "EtherNet/IP" 协议
  2. 点击 "Enable" 以启用 EtherNet/IP 通信
  3. 在设备信息窗口中记录摄像头的网络设置

1.3 Configure Network Settings​

  1. 设置静态 IP 地址（生产环境推荐）
    • 进入 系统设置 > 网络
    • 在与 PLC 相同子网的网络中配置静态 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. 如网络需要，设置网关

1.4 Configure EtherNet/IP Device Settings​

  1. Device Name：为摄像头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：设置合适的超时和 RPI（Requested Packet Interval）值
  4. 点击 "Save" 以应用 EtherNet/IP 设置

Step 2: Configure PLC Recipe Settings​

2.1 Enable PLC Triggering (Optional)​

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

2.2 配置 Pass/Fail 输出​

  1. 转到 Recipe Editor > IO Block
  2. 确保你的检查逻辑以 "Final Pass/Fail" 节点结束
  3. 这会在 EtherNet/IP assembly 中设置 Inspection Pass 位

Step 3: Configure PLC Side (Allen-Bradley Example)​

3.1 安装 EDS File​

  1. 下载 EDS 文件 从 Overview.ai 支持或相机接口
  2. 在 Studio 5000，进入 Tools > EDS Hardware Installation Tool
  3. 浏览 并选择 OV80i EDS 文件
  4. 按照安装向导完成 EDS 安装

3.2 将 OV80i 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. 右键单击 以太网模块并选择 "New Module"
  4. 搜索 模块目录中的 "OV80i" 或 "Overview"
  5. 选择 OV80i 模块并点击 "Create"

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 OV80i 的 IP 地址（例如 192.168.1.100）
  3. RPI (Requested Packet Interval)：设定为 100ms，或按需
  4. Connection Parameters：配置输入/输出数据大小
  5. 点击 "OK" 以创建该模块

3.4 映射 I/O 数据​

  1. Input Data：检查结果、状态位、相机就绪信号
  2. Output Data：触发命令、配方更改请求、控制信号
  3. 在 PLC 程序中创建标签以映射到 I/O 数据
  4. Example Input Tags:
    • Camera_InspectionPass: BOOL
    • Camera_Ready: BOOL
    • Camera_Busy: BOOL
  5. Example Output Tags:
    • Camera_Trigger: BOOL
    • Camera_RecipeSelect: INT

Input Assembly (OV80i → PLC)

image.png

Output Assembly (PLC → OV80i)

image.png

Step 4: 测试 EtherNet/IP 通信​

4.1 验证连接状态​

  1. 在 Studio 5000 中，在 I/O Configuration 检查模块状态
  2. Green checkmark 表示连接成功
  3. Red X 表示通信问题

4.2 测试基础通信​

  1. 监视来自相机的输入数据 在 PLC 程序中
  2. 切换输出信号 到相机并验证响应
  3. 检查诊断信息 以获取任何错误代码

4.3 测试触发与响应​

  1. 启用 PLC trigger 输出到相机
  2. 在 PLC 输入数据中监视检查结果
  3. 验证 pass/fail 状态 是否正确更新
  4. 检查触发与响应周期 的时序

Part 2: PROFINET Connection​

Step 1: 为 PROFINET 配置 OV80i​

1.1 访问 Industrial Ethernet 设置​

  1. 打开 OV80i 网页界面
  2. 在左侧菜单中导航到 "Industrial Ethernet"
  3. 从选项中选择 "PROFINET" 协议

image.png

1.2 启用 PROFINET 协议​

  1. 点击 "Enable PROFINET" 以激活协议
  2. 注： 启用时 PROFINET 会管理相机 IP 地址
  3. 相机 IP 设置可能会被 PLC 配置覆盖

1.3 配置 PROFINET 设备设置​

  1. PROFINET Device Name：为相机设置唯一名称
    • Example: "OV80i_Line1_Station2"
    • 若同一 PLC 上有多台相机，则必须唯一
  2. Device Configuration：记录设备能力和数据结构
  3. Click "Save" 以应用 PROFINET 设置

Step 2: Configure PLC Recipe Settings​

2.1 Enable PLC Triggering (Optional)​

  1. 导航至 Recipe Editor > Imaging Setup
  2. 将 Trigger Mode 设置为 "PLC Trigger"（如有需要）
  3. Warning: 当 PLC 触发激活时，手动触发将被禁用

2.2 Configure Pass/Fail Logic​

  1. 导航至 Recipe Editor > IO Block
  2. 确保检测逻辑以 "Final Pass/Fail" 节点结束
  3. 这会在 PROFINET 输入装配中设置 Inspection Pass 位

Step 3: Configure PLC Side (Siemens Example)​

3.1 Install GSDML File​

  1. Download GSDML file 来自 Overview.ai 支持
  2. 在 TIA Portal，前往 Options > Manage general station description files (GSD)
  3. 单击 "Install GSD file" 并选择 OV80i GSDML 文件
  4. 完成安装过程

3.2 Add OV80i to Hardware Configuration​

  1. 在 TIA Portal，打开 Device & Networks 视图
  2. 从 Hardware catalog，展开 Other field devices > PROFINET IO
  3. Locate OV80i 设备并将其拖到网络视图
  4. Connect 将 OV80i 连接到 PLC 的 PROFINET 接口

3.3 Configure Device Properties​

  1. Device Name：设置与相机配置中相同的名称
  2. IP Address：配置 IP 地址（可能由 PLC 管理）
  3. Update Time：设定循环时间（默认 128ms 建议）
  4. I/O Data：根据需要配置输入/输出数据模块

3.4 Assign IP Address and Device Name​

  1. Compile 硬件配置
  2. Go online 与 PLC
  3. Assign IP address 给 OV80i 设备
  4. Assign device name 与相机配置相匹配

Step 4: Test PROFINET Communication​

4.1 Verify Device Status​

  1. 在 TIA Portal 的 Device & Networks 中检查设备状态
  2. Green status 表示通信成功
  3. Red status 表示通信问题

4.2 Test Data Exchange​

  1. Monitor input data 来自相机在 PLC 程序中的输入数据
  2. Control output data 输出至相机并验证响应
  3. Check diagnostic buffers 检查是否有错误信息

image.png

4.3 Test Inspection Cycle​

  1. Activate PLC trigger 触发相机
  2. Monitor inspection results 在 PLC 输入数据中监控检测结果
  3. Verify pass/fail status 的传输
  4. Check cycle timing 是否满足应用需求

Step 5: Troubleshooting PLC Communication​

5.1 Common EtherNet/IP Issues​

ProblemSymptomsSolution
Connection timeoutStudio 5000 中模块显示红色 X检查 IP 地址、网络连通性、防火墙设置
Data not updatingI/O 数据保持静态验证 EDS 文件版本，检查装配配置
Trigger not working相机对 PLC 触发无响应检查触发位映射，验证 PLC 输出是否处于活动状态
Slow response检测结果延迟调整 RPI 定时，检查网络负载

5.2 常见 PROFINET 问题​

ProblemSymptomsSolution
设备未找到在 TIA Portal 中不可见的相机检查 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 Network Diagnostics​

  1. Ping 测试 在相机与 PLC 之间
  2. 检查网络交换机 和线缆完整性
  3. 监控网络流量 以排除带宽问题
  4. 验证防火墙设置，确保不阻止通信

Step 6: Performance Optimization​

6.1 时序考虑​

  • EtherNet/IP RPI：以 100ms 开始，根据应用需求进行调整
  • PROFINET Cycle Time：默认 128ms，只有在需要时才降低
  • Inspection Time：在循环规划中考虑总检测时间
  • Network Latency：在时序计算中考虑网络延迟

6.2 数据效率​

  • 在 I/O 汇编中最小化数据大小
  • 使用合适的数据类型（BOOL 与 INT 与 REAL）
  • 避免循环通信中的不必要数据
  • 对非关键数据使用显式消息

6.3 网络管理​

  • 使用受管理的交换机 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 OV80i 摄像头现在可以：

✅ 使用工业协议与 PLC 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

✅ 支持远程配方变更和系统协调

最佳实践​

生产部署​

  • 使用静态 IP 地址以实现稳定通信
  • 记录所有网络设置和设备配置
  • 生产部署前进行彻底测试
  • 规划维护和故障排除程序

安全考虑​

  • 将工业网络与办公网络分离
  • 使用具备相关安全特性的受管理交换机
  • 监控网络访问和设备通信
  • 保持所有网络设备的固件更新

维护​

  • 定期进行网络健康检查与诊断
  • 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

下一步​

在建立 PLC 通信之后：

  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. 设置数据日志记录以用于生产跟踪
  4. 实现报警处理以进行系统故障管理
  5. 规划系统备份与灾难恢复程序

📥 下载文件​

下载这些用于 PLC 集成的必要文件（与 OV20i 和 OV80i 系统兼容）：

EtherNet/IP 配置​

  • OV80i EDS File - Allen-Bradley Studio 5000 的 EDS 文件
    • 在 ControlLogix/CompactLogix 系统中配置 OV80i 模块所必需的

PROFINET 配置​

  • OV80i GSDML File - Siemens TIA Portal 的设备描述
    • 在 PROFINET 网络中配置 OV80i 设备所必需的

示例 PLC 代码（通用）​

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

    • 通过 PLC 更改摄像头配方的完整 Allen-Bradley 例程
    • 兼容 OV20i 与 OV80i 系统

  • Camera Trigger Routine - 用于触发检查的梯形逻辑

    • 用于触发摄像头并处理结果的完整 Allen-Bradley 例程
    • 兼容 OV20i 与 OV80i 系统

文件使用说明：​

  • 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
  • Camera-Specific: 对 OV80i 系统，请使用 OV80i 的 EDS/GSDML 文件；示例代码在 OV20i 与 OV80i 之间通用

🔗 See Also​