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您想了解什么？

连接到 PLC（EtherNet/IP，PROFINET）

本指南演示如何使用 EtherNet/IP 或 PROFINET 协议，将 OV10i 相机连接到工业 PLC。通过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。

Video Guide

请查看本主题的实际演示：Auto-Integration Builder

备注

有关详细的数据映射和时序信息，请参阅 PLC 通信明细（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、将合格/不合格结果发送给 PLC，或将视觉检测与其他自动化设备协同工作时。

先决条件​

  • OV10i 摄像机系统已设置并连接到网络
  • 具备 EtherNet/IP 或 PROFINET 功能的 PLC 系统
  • 用于连接摄像机与 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本理解

了解 PLC 通信协议​

EtherNet/IP​

  • 用于： 主要由 Allen-Bradley/Rockwell Automation 的 PLC 使用
  • 优势： 高速通信、广泛支持、显式和隐式消息传输
  • 应用： ControlLogix、CompactLogix 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​

  • 用于： 西门子（Siemens）及其他欧洲制造商
  • 优势： 实时确定性通信、高级诊断
  • 应用： 西门子 S7 PLC、各类工业自动化系统
  • 数据交换： 具备实时性能的循环 I/O

第 1 部分：EtherNet/IP 连接​

步骤 1：下载并安装 EDS 文件​

EDS（Electronic Data Sheet）文件必须在 Studio 5000 中安装，才能将 OV10i 添加到 PLC 项目中。没有它，摄像机将不会出现在模块目录中。

  1. 从以下任一处下载 EDS 文件：
    • 摄像机的网页界面（Industrial Ethernet > EtherNet/IP 页面）
    • 或直接在此处：OV10i EDS File

EDS 文件下载

  1. 在 Studio 5000 中，依次点击 Tools > EDS Hardware Installation Tool

Studio 5000 工具菜单中的 EDS 硬件安装工具

  1. 选择 Register an EDS file，然后 Browse，选择 OV10i EDS 文件

Studio 5000 设备描述文件安装工具

  1. 按照安装向导完成 EDS 注册
需要 EDS 文件

您在未安装 EDS 文件的情况下，无法在 Studio 5000 中添加 OV10i 模块。该设备不会出现在 “Select Module Type” 对话框中。如果跳过此步骤，您唯一的选项将是一个 Generic Ethernet Module，它需要手动输入装配实例和数据大小。

步骤 2：将 OV10i 配置为 EtherNet/IP​

工业以太网页面上的 EtherNet/IP 协议选项

2.1 访问工业以太网设置​

  1. 打开 OV10i 的网页界面
  2. 在左侧菜单中转到 "Industrial Ethernet"
  3. 您将看到工业以太网配置页面

2.2 启用 EtherNet/IP 协议​

  1. 在 Industrial Ethernet 菜单中，选择 "EtherNet/IP" 协议
  2. 点击 "Enable" 以激活 EtherNet/IP 通信
  3. 请在设备信息窗口记录相机的网络设置

2.3 配置网络设置​

  1. 设置静态 IP 地址（生产环境推荐）
    • 转到 系统设置 > 网络
    • 在与 PLC 相同子网中配置静态 IP
    • 示例：相机：192.168.1.100，PLC：192.168.1.50
  2. 配置子网掩码（通常为 255.255.255.0）
  3. 如有需要，请设置网关

2.4 配置 EtherNet/IP 设备设置​

  1. 设备名称：为相机设置一个有意义的名称
  2. 组装配置：配置输入/输出数据结构
  3. 连接参数：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 3: Configure PLC Recipe Settings​

3.1 启用 PLC 触发（可选）​

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

3.2 配置 Pass/Fail 输出​

  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 EtherNet/IP 组装中设置 Inspection Pass 位

Step 4: Add OV10i Module in Studio 5000​

4.1 将 OV10i 模块添加到 PLC 项目​

  1. 在 Studio 5000 中打开您的 PLC 项目
  2. 转到 项目树中的 I/O Configuration
  3. 在以太网模块上右键单击并选择 "新建模块"

Studio 5000 控制器组织器中的新建模块选项

  1. 在模块目录中搜索 "OV10i" 或 "Overview"（OV10i 会出现在此处，因为您在步骤 1 中安装了 EDS 文件）
  2. 选择 OV10i 模块并单击 "创建"

Studio 5000 选择模块类型窗口

4.2 配置模块属性​

  1. 名称：为相机输入描述性名称
  2. IP 地址：输入 OV10i 的 IP 地址（例如 192.168.1.100）
  3. RPI（Requested Packet Interval）：设置为 100ms 或按需
  4. 连接参数：配置输入/输出数据大小
  5. 点击 "OK" 以创建模块

Studio 5000 新模块属性

4.3 映射 I/O 数据​

  1. 输入数据：检测结果、状态位、相机就绪信号
  2. 输出数据：触发命令、配方变更请求、控制信号
  3. 在 PLC 程序中创建标签以映射到 I/O 数据
  4. 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

输入组装 (OV10i → PLC)

OV20i 输入组装的字节和位布局

输出组装 (PLC → OV10i)

OV20i 输出组装的字节和位布局

步骤 5：测试 EtherNet/IP 通信​

5.1 验证连接状态​

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

5.2 测试基本通信​

  1. 在 PLC 程序中对摄像头的输入数据进行监控
  2. 向摄像头输出信号并验证响应
  3. 检查诊断信息 以获取任何错误代码

5.3 测试触发与响应​

  1. 启用 PLC 触发 输出到摄像头
  2. 在 PLC 输入数据中监控检查结果
  3. 验证通过/失败状态 更新是否正确
  4. 检查触发与响应循环的时序

第 2 部分：PROFINET 连接​

步骤 1：下载并安装 GSDML 文件​

GSDML（General Station Description Markup Language）文件必须在您将 OV10i 添加到硬件配置之前，在 TIA Portal 中安装。没有它，摄像头将不会出现在硬件目录中。

  1. 下载 GSDML 文件，可从任一来源获取：
    • 摄像头的网页界面（Industrial Ethernet > PROFINET 页面）
    • 或直接在此处： OV10i GSDML File
  2. 在 TIA Portal 中，进入 Options > Manage general station description files (GSD)
  3. 浏览到保存 GSDML 文件的文件夹，选择它，然后单击 Install
  4. 安装完成后，关闭对话框。OV10i 现在将出现在硬件目录中。
GSDML file required

您不能在 TIA Portal 中添加 OV10i 设备，若未安装 GSDML 文件。该设备不会出现在硬件目录中的 Other field devices > PROFINET IO 下。始终先安装 GSDML 文件。

步骤 2：为 PROFINET 配置 OV10i​

2.1 访问 工业以太网 设置​

  1. 打开 OV10i 的网页界面
  2. 在左侧菜单中导航至 Industrial Ethernet（工业以太网）
  3. 从选项中选择 PROFINET 协议

image.png

2.2 启用 PROFINET 协议​

  1. 点击 "Enable PROFINET" 以激活协议
  2. 注： 启用时 PROFINET 将管理摄像机的 IP 地址
  3. 摄像机 IP 设置可能被 PLC 配置覆盖

2.3 配置 PROFINET 设备设置​

  1. PROFINET Device Name：为摄像机设置唯一名称
    • 例如： "OV10i_Line1_Station2"
    • 如果同一 PLC 上有多台摄像机，必须唯一
  2. Device Configuration：记录设备能力和数据结构
  3. 点击 "Save" 以应用 PROFINET 设置

步骤 3：配置 PLC 配方设置​

3.1 启用 PLC 触发（可选）​

  1. 导航至 Recipe Editor > Imaging Setup
  2. 如有需要，将 Trigger Mode 设置为 "PLC Trigger"
  3. 警告： 当 PLC 触发处于活动状态时，手动触发将被禁用

3.2 配置 Pass/Fail 逻辑​

  1. 导航至 Recipe Editor > IO Block
  2. 确保检查逻辑以 "Final Pass/Fail" 节点结束
  3. 这会在 PROFINET 输入组件中设置 Inspection Pass 位

步骤 4：在 TIA Portal 中添加 OV10i​

备注

如果您希望通过 Node-RED 将数据返回到 Profinet PLC，请确保添加自定义数据模块（User Data - 64 bytes 和 User Results - 64 bytes）。

User Data and User Results modules.png

Custom Data via Node-RED module IDs.png

4.1 将 OV10i 添加到硬件配置​

  1. 在 TIA Portal 中，打开 Device & Networks 视图
  2. 在 Hardware catalog 中，展开 Other field devices > PROFINET IO
  3. 找到 OV10i 设备并将其拖放到网络视图
  4. 将 OV10i 连接到 PLC 的 PROFINET 接口

4.2 配置设备属性​

  1. Device Name: 设置与相机中配置的名称相同
  2. IP Address: 配置 IP 地址（可能由 PLC 管理）
  3. Update Time: 设置循环时间（默认 128ms 推荐）
  4. I/O Data: 根据需要配置输入/输出数据模块

4.3 为 OV10i 分配 IP 地址和设备名称​

  1. Compile 硬件配置
  2. Go online 与 PLC
  3. Assign IP address to OV10i device
  4. Assign device name 与相机配置匹配

Step 5: 测试 PROFINET 通信​

5.1 验证设备状态​

  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

5.2 测试数据交换​

  1. Monitor input data 来自相机，在 PLC 程序中监视输入数据
  2. Control output data 输出数据到相机并验证响应
  3. Check diagnostic buffers，以获取任何错误信息

image.png

5.3 测试检查周期​

  1. Activate PLC trigger 向相机触发
  2. Monitor inspection results 在 PLC 输入数据中监视检查结果
  3. Verify pass/fail status 的传输
  4. Check cycle timing 是否符合应用需求

Step 5: Troubleshooting PLC Communication​

5.1 常见 EtherNet/IP 问题​

ProblemSymptomsSolution
Connection timeoutModule shows red X in Studio 5000Check IP addresses, network connectivity, firewall settings
Data not updatingI/O data remains staticVerify EDS file version, check assembly configuration
Trigger not workingCamera doesn't respond to PLC triggerCheck trigger bit mapping, verify PLC output is active
Slow responseDelayed inspection resultsAdjust RPI timing, check network load

5.2 常见 PROFINET 问题​

ProblemSymptomsSolution
Device not foundCamera not visible in TIA PortalCheck GSDML file installation, verify device name
IP address conflictsCommunication errorsEnsure unique IP addresses, check subnet configuration
Cycle time errorsWatchdog timeoutsIncrease cycle time, check network performance
Data format errorsIncorrect I/O dataVerify GSDML version, check data structure mapping

5.3 网络诊断​

  1. Ping test 在相机和 PLC 之间
  2. Check network switches 及电缆完整性
  3. Monitor network traffic 以检测带宽问题
  4. Verify firewall settings，不要阻塞通信

Step 6: 性能优化​

6.1 定时考虑​

  • EtherNet/IP RPI：从 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：在循环计划中考虑总检查时间
  • Network Latency：在时序计算中考虑网络延迟

6.2 数据效率​

    • 在 I/O 组件中减少数据量
    • 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

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 OV10i 相机现在可以：

✅ 通过工业协议与 PLC 通信

✅ 从自动化系统接收触发信号

✅ 将检测结果发送至 PLC 控制逻辑

✅ 与生产线自动化无缝集成

✅ 支持远程配方更改与系统协调

最佳实践​

生产部署​

  • 为保持一致的通信，使用静态 IP 地址
  • 记录所有网络设置和设备配置
  • 在生产部署前进行充分测试
  • 计划维护和故障排除程序

安全性考虑​

  • 将工业网络与办公网络分离
  • 使用具备适当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

维护​

  • 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
  • 按需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 通信后：

  1. 从 PLC 触发检测] — 使用 EtherNet/IP 或 PROFINET 设置 PLC 触发的检测
  2. 从 PLC 改变配方] — 通过 PLC 命令远程切换相机配方
  3. PLC 通信详细信息 (EtherNet/IP)] — 详细的数据映射、装配布局和时序
  4. 针对您的具体应用开发 PLC 控制逻辑
  5. 为监控和控制创建操作员界面

📥 下载文件​

下载以下用于 PLC 集成的必要文件：

EtherNet/IP 配置​

PROFINET 配置​

  • OV10i GSDML File - Siemens TIA Portal 的设备描述
    • 在 PROFINET 网络中配置 OV10i 设备所需

示例 PLC 代码​

文件使用注意事项：​

  • EDS Files：通过 Tools → EDS Hardware Installation Tool 将其导入 Studio 5000
  • GSDML Files：通过 Options → Manage GSD Files 将其导入 TIA Portal
  • L5X Files：将梯形图逻辑直接导入到您的 Allen-Bradley 项目

🔗 相关参考​