AI 驱动文档

您想了解什么？

MES 与 PLC 集成模式

本页是控制工程师参考手册，描述相机在实际工厂中的集成方式。它与 Integration Builder（用于生成 Node-RED 流）以及 IO Helper（用于生成接线+ API 调用序列）配套。

标准架构

在 90% 的安装场景中，路径为 MES → PLC → Camera，而不是直接从 MES → Camera。

                        Per-part decisions (ms)        Aggregate decisions (sec)
                        ------------------------       --------------------------
  Barcode scan ----+
  Operator HMI ----+--> PLC --recipe ID--> Camera
  MES work order --+    ^                    |
                        |   <--pass/fail--   |
                        |   <--defect class--+
                   Reads result,
                   fires reject gate
                   in 10-50ms                          PLC packages event
                                                       {WO, lot, serial, recipe,
                        +----------------------------> result, defect, timestamp}
                                                                  |
                                                                  v
                                                                MES
                                                       (OEE, quality, traceability,
                                                        hold-the-order decisions)
                                                                  |
                                                                  v
                                                                 ERP

关键要点：

PLC 做出每件的拒绝判定。它必须在毫秒级做出响应。MES 做不到这一点（太慢、不可确定）。
相机将通过/失败的结果报告给 PLC，而不是直接报告给 MES。
Recipe selection 通过 PLC 流转。MES 可能决定 which recipe 应该运行，但 PLC 将 recipe ID 写入相机（通过 EtherNet/IP O.Data[4-5] 或等效的 PROFINET 字）。
MES 从 PLC 接收上下文化事件（work order、lot、serial、station、recipe、pass/fail、defect class），并做出聚合决策（当 scrap rate 超过阈值时暂停工单、通知质量工程师、更新 OEE）。
PLC shift register 将检验结果与下游拒绝门位置同步，时间以编码器脉冲为索引。

三种模式

A. PLC 向 MES 汇报（标准模式）

默认模式。PLC 处理实时拒绝。PLC 将带有工单上下文的结果打包并通过 OPC UA 或 MQTT 转发至 MES。

适用场景： 任何带 PLC 的生产线。在汽车、包装、食品/饮料、制药等行业常见。

端点序列（在调试/投产时仅设置一次）：

步骤	方法	路径	目的
1	`GET`	`/edge/download/industrial_ethernet/ethernet_ip_eds`	下载 EDS 文件（固件匹配）。交给 PLC 程序员。
2	`POST`	`/edge/recipe/change_plc_recipe_id`	将 camera 的 recipe 映射到 PLC 友好 ID（1、2、3…），以匹配 MES SKU 代码。
3	`POST`	`/edge/environmental_variables`	将 plant context（产线代码、MES URL）持久化，用于 Node-RED flow。
4	`GET`	`/edge/nodered/flow`	读取活动的 Node-RED flow。
5	`POST`	`/edge/nodered/flow`	部署更新后的 flow，搭载 OPC UA / MQTT 发布器。

B. 相机与 PLC 并行发布（现代并行架构）

PLC 仍然处理不合格件的判定。相机也直接向 MQTT 或 OPC UA 发布更丰富的有效载荷（image_ref、defect class、confidence），用于历史数据库、仪表板和 AI 训练。与 PLC 路径并行运行，而非取代它。

使用场景： 实施 Unified Namespace 的工厂（HiveMQ + Ignition + Grafana、Litmus Edge、HighByte）。新建的工业4.0 站点。

端点序列：

Step	Method	Path	Purpose
1	`GET`	`/edge/nodered/flow`	读取当前活动流程。
2	`POST`	`/edge/nodered/flow`	部署一个 flow，使用 `mqtt-out`（或 `sparkplug-out`），指向你的代理服务器。
3	`GET`	`/edge/capture_result`	可选：在初始同步期间回填历史结果。
4	`GET`	`/edge/capture_result/{capture_id}/heatmap`	OV80i：获取失败检查的缺陷热图 PNG。

相机内置 MQTT 代理服务器，地址为 ws://{camera_ip}:9001/mqtt，因此小型部署无需外部代理服务器。

C. 独立模式（无 PLC）

没有生产 PLC。操作员应用程序或云 MES 通过 REST 直接与相机通信：拉取工单、切换配方、触发检查、获取结果。操作员即执行器。

使用场景： 返工工位、实验室检查、来料检验、带平板的 Tulip 风格云 MES，以及退货/反向物流。

不推荐用于： 高速传送线（无法实现实时拒绝）、需要具备认证 PLC 安全逻辑的受监管环境。

端点序列（每次检查）：

Step	Method	Path	Purpose
1	`POST`	`/edge/api/recipes/{plc_recipe_id}/activate`	切换到与扫描条码/工单匹配的配方。
2	`POST`	`/edge/camera/capture`	通过 REST 触发一次检查。
3	`GET`	`/edge/capture_result`	轮询获取最新结果（或订阅 MQTT 以实现推送交付）。
4	`POST`	`/edge/v2/capture/{capture_id}/notes`	OV80i：将工单上下文附加到捕获以实现可追溯性。
5	`POST`	`/edge/camera/do`	可选：由 MES 应用触发一个堆栈灯段。

规范的检查结果结构

无论模式或传输方式如何，这都是通用有效载荷。请将其作为相机与 MES 之间的契约。

字段	类型	必填	示例
`timestamp`	ISO 8601	是	`2026-04-13T14:23:51.234Z`
`part_id`	string	是	`SN-A7841`
`lot_id`	string	否	`L-2026-04-13-A`
`work_order`	string	否	`WO-78451`
`station_id`	string	是	`STA-INSP-3`
`recipe_name`	string	是	`Bottle 330ml v3`
`result`	enum (PASS / FAIL / INCONCLUSIVE)	是	`PASS`
`defect_class`	string[]	否	`["scratch", "dent"]`
`confidence`	float (0.0 to 1.0)	否	`0.987`
`image_ref`	URI	否	`s3://acme-vision/2026/04/13/cap-12345.jpg`
`operator_id`	string	否	`op.jane.doe`
`cycle_time_ms`	integer	否	`187`

常见误解

"MES 告诉相机应该使用哪一个配方。" 在标准 PLC 架构中，这是错误的。MES 告诉 PLC。PLC 告诉相机。唯一的例外是 Pattern C（没有 PLC）。

"MES 做出拒绝决定。" 错误。是 PLC 做的。MES 只做聚合决策，例如“如果废品率超过 2% 则暂停工单。”

"相机直接向 MES 汇报。" 在标准架构中这是错误的。相机汇报给 PLC。PLC 将数据打包并带上上下文后转发给 MES。唯一的例外是 Pattern B 的并行路径，其中相机也向 MQTT/UNS 发布更丰富的有效载荷用于分析，但这条路径与 PLC 路径并行运行。

下一步

使用 IO Helper 将相机 + PLC + 传感器连线并生成 EDS 文件、位映射，以及 MES 集成脚手架。
使用 Integration Builder 基于自然语言描述生成实际的 Node-RED 流（MQTT 发布器、OPC UA 写入器、向 MES 发送 REST POST 请求等）。

您想了解什么？

标准架构​

三种模式​

A. PLC 向 MES 汇报（标准模式）​

B. 相机与 PLC 并行发布（现代并行架构）​

C. 独立模式（无 PLC）​

规范的检查结果结构​

常见误解​

下一步​