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連線到 PLC（Ethernet/IP，PROFINET）

本指南向您展示如何使用 EtherNet/IP 或 PROFINET 協議將 OV10i 相機連線到工業 PLC。這些連線實現了實時通訊，以觸發檢查、接收結果並將視覺檢查整合到您的自動化生產系統中。

影片指南

檢視此主題的實際操作：自動整合構建器

備註

有關詳細的資料對映和時序資訊，請參見 PLC 通訊詳細資訊（EtherNet/IP）

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用簡單的英語描述您的 PLC 整合， 自動整合構建器 將在幾秒鐘內為您生成完整的 Node-RED 流程。

何時使用 PLC 通訊： 當您需要將視覺檢查與自動化生產線整合、從 PLC 訊號觸發檢查、將合格/不合格結果傳送到 PLC 或與其他自動化裝置協調視覺檢查時。

先決條件​

  • OV10i 相機系統已設定並連線到網路
  • 具備 EtherNet/IP 或 PROFINET 功能的 PLC 系統
  • 連線相機和 PLC 的網路基礎設施
  • 訪問 PLC 程式設計軟體（Studio 5000、TIA Portal 等）
  • 對工業網路概念有基本瞭解

理解 PLC 通訊協議​

EtherNet/IP​

  • 使用者： 主要是 Allen-Bradley/Rockwell Automation PLC
  • 優點： 高速通訊，廣泛支援，顯式和隱式訊息傳遞
  • 應用： ControlLogix、CompactLogix 和其他 Rockwell 平臺
  • 資料交換： 迴圈 I/O 和基於訊息的通訊

PROFINET​

  • 使用者： 西門子及其他歐洲製造商
  • 優點： 實時確定性通訊，先進的診斷功能
  • 應用： 西門子 S7 PLC，各種工業自動化系統
  • 資料交換： 迴圈 I/O 具有實時效能

第 1 部分：EtherNet/IP 連線​

第 1 步：下載並安裝 EDS 檔案​

在您可以將 OV10i 新增到 PLC 專案之前，必須在 Studio 5000 中安裝 EDS（電子資料表）檔案。沒有它，相機將不會出現在模組目錄中。

  1. 從以下任一處下載 EDS 檔案：
    • 相機的 Web 介面（工業乙太網 > EtherNet/IP 頁面）
    • 或直接在這裡下載：OV10i EDS 檔案

EDS 檔案下載

  1. 在 Studio 5000 中，轉到 工具 > EDS 硬體安裝工具

Studio 5000 工具選單中的 EDS 硬體安裝工具

  1. 選擇 註冊 EDS 檔案，然後 瀏覽 並選擇 OV10i EDS 檔案

Studio 5000 裝置描述檔案安裝工具

  1. 按照安裝嚮導完成 EDS 註冊
需要 EDS 檔案

您 無法 在 Studio 5000 中新增 OV10i 模組，除非安裝了 EDS 檔案。該裝置將不會出現在“選擇模組型別”對話方塊中。如果您跳過此步驟，您唯一的選擇是通用乙太網模組，這需要手動輸入組裝例項和資料大小。

第 2 步：為 EtherNet/IP 配置 OV10i​

工業 Ethernet 頁面上的 EtherNet/IP 協議選項

2.1 訪問工業乙太網設定​

  1. 開啟 OV10i 網路介面
  2. 在左側選單中導航到 "工業乙太網"
  3. 您將看到工業乙太網配置頁面

2.2 啟用 EtherNet/IP 協議​

  1. 在 工業乙太網 選單中，選擇 "EtherNet/IP" 協議
  2. 點選 "啟用" 以啟用 EtherNet/IP 通訊
  3. 在裝置資訊視窗中記錄相機的網路設定

2.3 配置網路設定​

  1. 設定靜態 IP 地址（建議用於生產）
    • 轉到系統設定 > 網路
    • 在與您的 PLC 相同的子網中配置靜態 IP
    • 示例：相機：192.168.1.100，PLC：192.168.1.50
  2. 配置子網掩碼（通常為 255.255.255.0）
  3. 如果網路需要，設定閘道器

2.4 配置 EtherNet/IP 裝置設定​

  1. 裝置名稱：為您的相機設定一個有意義的名稱
  2. 組態配置：配置輸入/輸出資料結構
  3. 連線引數：設定適當的超時和 RPI（請求資料包間隔）值
  4. 點選 "儲存" 以應用 EtherNet/IP 設定

第 3 步：配置 PLC 配方設定​

3.1 啟用 PLC 觸發（可選）​

  1. 導航到 配方編輯器 > 成像設定
  2. 將 觸發模式 設定為 "PLC 觸發"
  3. 重要： 一旦啟用 PLC 觸發，手動觸發將被禁用

3.2 配置透過/失敗輸出​

  1. 導航到 配方編輯器 > I/O 塊
  2. 確保您的檢測邏輯以 "最終透過/失敗" 節點結束
  3. 這將在 EtherNet/IP 組態中設定檢測透過位

第 4 步：在 Studio 5000 中新增 OV10i 模組​

4.1 將 OV10i 模組新增到 PLC 專案​

  1. 在 Studio 5000 中，開啟您的 PLC 專案
  2. 在專案樹中轉到 I/O 配置
  3. 右鍵單擊 乙太網模組並選擇 "新模組"

Studio 5000 控制器組織器中的新模組選項

  1. 在模組目錄中 搜尋 "OV10i" 或 "Overview"（OV10i 在這裡出現是因為您在第 1 步中安裝了 EDS 檔案）
  2. 選擇 OV10i 模組並點選 "建立"

Studio 5000 選擇模組型別視窗

4.2 配置模組屬性​

  1. 名稱：輸入相機的描述性名稱
  2. IP 地址：輸入 OV10i 的 IP 地址（例如，192.168.1.100）
  3. RPI（請求資料包間隔）：設定為 100ms 或按需設定
  4. 連線引數：配置輸入/輸出資料大小
  5. 點選 "確定" 建立模組

Studio 5000 新模組屬性

4.3 對映 I/O 資料​

  1. 輸入資料：檢測結果、狀態位、相機準備訊號
  2. 輸出資料：觸發命令、配方更改請求、控制訊號
  3. 在您的 PLC 程式中 建立標籤 以對映到 I/O 資料
  4. 示例輸入標籤：
    • Camera_InspectionPass: BOOL
    • Camera_Ready: BOOL
    • Camera_Busy: BOOL
  5. 示例輸出標籤：
    • Camera_Trigger: BOOL
    • Camera_RecipeSelect: INT

輸入組態（OV10i → PLC）

OV10i 輸入組態的位元組和位佈局

輸出組態（PLC → OV10i）

OV10i 輸出組態的位元組和位佈局

第 5 步：測試 EtherNet/IP 通訊​

5.1 驗證連線狀態​

  1. 在 Studio 5000 中，檢查 I/O 配置中的模組狀態
  2. 綠色勾號 表示連線成功
  3. 紅色 X 表示通訊問題

5.2 測試基本通訊​

  1. 在 PLC 程式中 監控來自相機的輸入資料
  2. 切換輸出訊號 到相機並驗證響應
  3. 檢查診斷資訊 以獲取任何錯誤程式碼

5.3 測試觸發和響應​

  1. 啟用 PLC 觸發 輸出到相機
  2. 在 PLC 輸入資料中 監控檢測結果
  3. 驗證透過/失敗狀態 更新是否正確
  4. 檢查觸發和響應週期 的時序

第 2 部分：PROFINET 連線​

第 1 步：下載並安裝 GSDML 檔案​

在您可以將 OV10i 新增到硬體配置之前，必須在 TIA Portal 中安裝 GSDML（通用站描述標記語言）檔案。沒有它，相機將不會出現在硬體目錄中。

  1. 從以下任一位置下載 GSDML 檔案：
    • 相機的網頁介面（工業乙太網 > PROFINET 頁面）
    • 或直接在此處下載：OV10i GSDML 檔案
  2. 在 TIA Portal 中，轉到 選項 > 管理通用站描述檔案 (GSD)
  3. 瀏覽到您儲存 GSDML 檔案的資料夾，選擇它，然後點選 安裝
  4. 安裝完成後，關閉對話方塊。OV10i 現在將出現在硬體目錄中。
需要 GSDML 檔案

在 TIA Portal 中沒有安裝 GSDML 檔案，您 無法 新增 OV10i 裝置。該裝置將不會出現在硬體目錄的其他現場裝置 > PROFINET IO 下。請始終先安裝 GSDML 檔案。

第 2 步：為 PROFINET 配置 OV10i​

2.1 訪問工業乙太網設定​

  1. 開啟 OV10i 網頁介面
  2. 在左側選單中導航到 "工業乙太網"
  3. 從選項中選擇 "PROFINET" 協議

image.png

2.2 啟用 PROFINET 協議​

  1. 點選 "啟用 PROFINET" 以啟用協議
  2. 注意： 啟用時，PROFINET 管理相機的 IP 地址
  3. 相機的 IP 設定可能會被 PLC 配置覆蓋

2.3 配置 PROFINET 裝置設定​

  1. PROFINET 裝置名稱：為相機設定唯一名稱
    • 示例：“OV10i_Line1_Station2”
    • 如果同一 PLC 上有多個相機，則必須唯一
  2. 裝置配置：注意裝置能力和資料結構
  3. 點選 "儲存" 以應用 PROFINET 設定

第 3 步：配置 PLC 配方設定​

3.1 啟用 PLC 觸發（可選）​

  1. 導航到 配方編輯器 > 成像設定
  2. 如果需要，將 觸發模式 設定為 "PLC 觸發"
  3. 警告： 當 PLC 觸發處於活動狀態時，手動觸發將被禁用

3.2 配置透過/失敗邏輯​

  1. 導航到 配方編輯器 > IO 塊
  2. 確保檢測邏輯以 "最終透過/失敗" 節點結束
  3. 這將在 PROFINET 輸入組裝中設定檢測透過位

第 4 步：在 TIA Portal 中新增 OV10i​

備註

如果您想從 Node-RED 接收資料回 Profinet PLC，請確保新增自定義資料模組（使用者資料 - 64 位元組 和 使用者結果 - 64 位元組）。

使用者資料和使用者結果模組.png

透過 Node-RED 模組 ID 的自定義資料.png

4.1 將 OV10i 新增到硬體配置​

  1. 在 TIA Portal 中，開啟 裝置與網路 檢視
  2. 從 硬體目錄 中展開 其他現場裝置 > PROFINET IO
  3. 找到 OV10i 裝置並將其拖到網路檢視中
  4. 連線 OV10i 到您的 PLC 的 PROFINET 介面

4.2 配置裝置屬性​

  1. 裝置名稱：設定與相機中配置的名稱相同
  2. IP 地址：配置 IP 地址（可能由 PLC 管理）
  3. 更新週期：設定週期時間（推薦預設 128ms）
  4. I/O 資料：根據需要配置輸入/輸出資料模組

4.3 分配 IP 地址和裝置名稱​

  1. 編譯 硬體配置
  2. 與 PLC 線上
  3. 分配 IP 地址 給 OV10i 裝置
  4. 分配裝置名稱 與相機配置匹配

第 5 步：測試 PROFINET 通訊​

5.1 驗證裝置狀態​

  1. 在 TIA Portal 中，檢查 裝置與網路 中的裝置狀態
  2. 綠色狀態 表示通訊成功
  3. 紅色狀態 表示通訊問題

5.2 測試資料交換​

  1. 監控來自相機的輸入資料 在 PLC 程式中
  2. 控制輸出資料 到相機並驗證響應
  3. 檢查診斷緩衝區 是否有任何錯誤資訊

image.png

5.3 測試檢測週期​

  1. 啟用 PLC 觸發 到相機
  2. 監控 PLC 輸入資料中的檢測結果
  3. 驗證合格/不合格狀態 傳輸
  4. 檢查週期時間 是否滿足應用要求

第 5 步：故障排除 PLC 通訊​

5.1 常見 EtherNet/IP 問題​

問題症狀解決方案
連線超時模組在 Studio 5000 中顯示紅色 X檢查 IP 地址、網路連線、防火牆設定
資料未更新I/O 資料保持靜態驗證 EDS 檔案版本，檢查元件配置
觸發不起作用相機未響應 PLC 觸發檢查觸發位對映，驗證 PLC 輸出是否處於活動狀態
響應緩慢檢測結果延遲調整 RPI 定時，檢查網路負載

5.2 常見 PROFINET 問題​

問題症狀解決方案
找不到裝置相機在 TIA Portal 中不可見檢查 GSDML 檔案安裝，驗證裝置名稱
IP 地址衝突通訊錯誤確保 IP 地址唯一，檢查子網配置
週期時間錯誤看門狗超時增加週期時間，檢查網路效能
資料格式錯誤I/O 資料不正確驗證 GSDML 版本，檢查資料結構對映

5.3 網路診斷​

  1. 在相機和 PLC 之間進行 Ping 測試
  2. 檢查網路交換機 和電纜完整性
  3. 監控網路流量 以發現頻寬問題
  4. 驗證防火牆設定 不會阻止通訊

第 6 步：效能最佳化​

6.1 定時考慮​

  • EtherNet/IP RPI：從 100ms 開始，根據應用需求調整
  • PROFINET 週期時間：使用 128ms 預設值，僅在必要時減少
  • 檢測時間：在週期規劃中考慮總檢測時間
  • 網路延遲：在定時計算中考慮網路延遲

6.2 資料效率​

  • 最小化 I/O 元件中的資料大小
  • 使用適當的資料型別（BOOL vs INT vs REAL）
  • 避免在迴圈通訊中傳輸不必要的資料
  • 對非關鍵資料使用顯式訊息傳遞

6.3 網路管理​

  • 使用管理型交換機以獲得更好的診斷
  • 為關鍵應用實現冗餘
  • 監控網路利用率以防止擁堵
  • 規劃 IP 地址範圍以便於擴充套件

成功！您的 PLC 通訊已建立​

您的 OV10i 相機現在可以：

✅ 使用工業協議與 PLC 通訊

✅ 接收自動化系統的觸發訊號

✅ 將檢測結果傳送到 PLC 控制邏輯

✅ 與生產線自動化無縫整合

✅ 支援遠端配方更改和系統協調

最佳實踐​

生產部署​

  • 使用靜態 IP 地址以確保通訊一致性
  • 記錄所有網路設定和裝置配置
  • 在生產部署前進行全面測試
  • 規劃維護和故障排除程式

安全考慮​

  • 將工業網路與辦公網路分隔
  • 使用具有適當安全功能的管理型交換機
  • 監控網路訪問和裝置通訊
  • 保持所有網路裝置的韌體更新

維護​

  • 定期進行網路健康檢查和診斷
  • 監控通訊統計資料以獲取效能趨勢
  • 根據需要更新裝置驅動程式和配置檔案
  • 維護所有網路配置的文件

下一步​

在建立 PLC 通訊後：

  1. 從 PLC 觸發檢測 — 使用 EtherNet/IP 或 PROFINET 設定 PLC 觸發的檢測
  2. 從 PLC 更改配方 — 透過 PLC 命令遠端切換相機配方
  3. PLC 通訊詳細資訊（EtherNet/IP） — 詳細的資料對映、元件佈局和時序
  4. 為您的特定應用開發 PLC 控制邏輯
  5. 建立操作員介面以進行監控和控制

📥 下載檔案​

下載這些用於 PLC 整合的重要檔案：

EtherNet/IP 配置​

  • OV10i EDS 檔案 - Allen-Bradley Studio 5000 的電子資料表
    • 配置 ControlLogix/CompactLogix 系統中的 OV10i 模組所需

PROFINET 配置​

  • OV10i GSDML 檔案 - Siemens TIA Portal 的裝置描述
    • 配置 PROFINET 網路中的 OV10i 裝置所需

示例 PLC 程式碼​

  • 配方切換例程 - 用於配方切換的梯形邏輯

    • 完整的 Allen-Bradley 例程，用於透過 PLC 更改相機配方

  • 相機觸發例程 - 用於觸發檢測的梯形邏輯

    • 完整的 Allen-Bradley 例程，用於觸發相機並處理結果

檔案使用說明：​

  • EDS 檔案：透過工具 → EDS 硬體安裝工具匯入到 Studio 5000
  • GSDML 檔案：透過選項 → 管理 GSD 檔案匯入到 TIA Portal
  • L5X 檔案：將梯形邏輯直接匯入到您的 Allen-Bradley 專案中

🔗 參見​