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PLC 通訊詳情 (EtherNet/IP)

OV10i 視覺系統支援與基於 EtherNet/IP 的 PLC 進行實時通訊。本指南說明如何配置週期性 I/O 連線、對映資料結構,以及如何使用 Overview 的 Node-RED 工具訪問全域性和 ROI 級別的檢查結果。

影片指南

檢視本主題的實際操作:Auto-Integration Builder

備註

有關基本連線說明,請參見 Connect to PLC (EtherNet/IP, PROFINET)


概述

OV10i 作為 EtherNet/IP 介面卡執行,而您的 PLC 則作為掃描器(或主站)執行。配置完成後,裝置將在每個週期使用緊湊且可預測的格式交換結構化資料。

支援的功能

  • 週期性 I/O 通訊 - 支援 20–10,000 毫秒的週期時間
  • 資料吞吐量 - 每個方向最多 256 位元組
  • 自定義資料處理 - 作為活動程式的一部分讀取/寫入 Node-RED 資料

輸入元件 (OV10i → PLC)

輸入元件包含每個週期從 OV10i 傳送至 PLC 的資料。這包括系統狀態、檢查結果、程式資訊和可選的 ROI 明細。

OV10i 輸入元件的位元組和位佈局

輸出元件 (PLC → OV10i)

輸出元件包含從 PLC 傳送至 OV10i 的控制資料。您可以使用它來觸發檢查、更改程式或傳入自定義引數。

OV10i 輸出元件的位元組和位佈局

時序和握手行為

EtherNet/IP 觸發時序圖

自定義資料支援

OV10i 可以接受或返回額外的自定義資料,作為您的 Node-RED 流程的一部分。

PLC → OV10i

  • 寫入外部標誌、閾值或計數器,以影響 Node-RED 中的邏輯

OV10i → PLC

  • 返回計算值、測量值、時間戳或條件輸出

自定義資料被填充到元件的擴充套件部分,從核心訊號和程式資訊之後開始。

ROI 結果明細(僅限分類程式)

對於分類程式,您可以使用 Overview 的自定義 Node-RED 節點 Format data for PLC 向 PLC 公開每個 ROI 的結果。

工作原理:

  • 在 Node-RED 流程中放置在 All Blocks Output Data 和 Send Data to PLC 之間

Format Data for PLC Node-RED 流程示例

  • 自動填充從輸入元件中第 16 位元組開始的結構化 ROI 區域

  • 每次檢查最多支援 4 個 ROI

  • 每個 ROI 包括:

    • ROI ID
    • 透過/失敗位
    • 置信度分數
    • 保留位元組,供將來使用
注意

Format Data for PLC 節點僅適用於分類程式。

OV10i 輸出元件的位元組和位佈局


預設 PLC 標籤參考

本節提供輸入和輸出元件中每個標籤的完整參考,包括位元組偏移量、位位置、資料型別和預設值。在配置 PLC 程式時,請將此作為權威的位對映使用。

在相機 UI 中檢視預設標籤的位置

  1. 開啟相機 Web 介面(例如 http://192.168.1.100)。
  2. 在左側邊欄中導航至 Industrial Ethernet
  3. 選擇您當前使用的協議(EtherNet/IPPROFINET)。
  4. 該頁面顯示當前的程式集配置,包括輸入/輸出資料大小和連線狀態。
  5. 此頁面上顯示的預設標籤佈局與下表對應。

輸入程式集標籤(相機 → PLC)

這些標籤由 PLC 讀取。相機在每個 I/O 週期寫入它們。

Byte 0 -- 狀態標誌位

PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
0I.Data[0].0Trigger ReadyBOOL相機已準備好接受觸發。在傳送觸發請求之前必須為 HIGH。0(啟動後變為 HIGH)
1I.Data[0].1Trigger AcknowledgeBOOL相機已接收並接受觸發請求。0
2I.Data[0].2Recipe Switch AcknowledgeBOOL相機已接收並完成程式切換請求。0
7I.Data[0].7Online / Startup CompleteBOOL相機已完成啟動並處於線上狀態。0(啟動後變為 HIGH)

Byte 1 -- 錯誤和狀態標誌位

PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
0I.Data[1].0Trigger ErrorBOOL觸發週期中發生錯誤。鎖存直至被清除。0
1I.Data[1].1Recipe Switch ErrorBOOL程式切換過程中發生錯誤。鎖存直至被清除。0
6I.Data[1].6BusyBOOL相機當前正在處理(執行檢測或切換程式)。當為 HIGH 時不要傳送新命令。0

Byte 2 -- 檢查結果標誌位

PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
0I.Data[2].0Exposure CompleteBOOL影象曝光已完成。0
1I.Data[2].1Inspection Completed / Result AvailableBOOL檢測處理已完成,結果有效。0
2I.Data[2].2Inspection PassBOOL最終的透過/失敗結果。HIGH = 透過,LOW = 失敗。僅當 Result Available 為 HIGH 時有效。0

Bytes 3--7 -- 保留

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
3I.Data[3]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00
4I.Data[4]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00
5I.Data[5]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00
6--7I.Data[6]--I.Data[7]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00

Bytes 8--9 -- 當前程式 ID

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
8--9I.Data[8]--I.Data[9]Current Recipe IDUINT (16-bit)當前活動程式的 ID。與 O.Data[4] 比較以驗證程式切換已完成。0

位元組 10--11 -- 保留

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
10--11I.Data[10]--I.Data[11]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00

位元組 12--13 -- Inspection ID

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
12--13I.Data[12]--I.Data[13]Inspection IDUINT (16 位)每次檢查時遞增的 16 位滾動計數器。用於將結果與特定觸發關聯。0

位元組 14--15 -- 保留

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
14--15I.Data[14]--I.Data[15]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00

位元組 16--256 -- ROI 結果組裝 / 來自 Node-RED 的自定義資料

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
16--256I.Data[16]--I.Data[256]ROI Results / Custom DataBYTE[]使用 "Format Data for PLC" Node-RED 模組時,此區域將填充結構化的 ROI 結果。否則可用於來自 Node-RED 流程的自定義資料。0x00

輸出組裝標籤 (PLC → 相機)

這些標籤由 PLC 寫入。相機在每個 I/O 週期讀取它們。

位元組 0 -- 控制標誌

PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
0O.Data[0].0Trigger RequestBOOL置為 HIGH 以觸發一次檢查。保持鎖存直至 Trigger Acknowledge (I.Data[0].1) 變為 HIGH,然後解除鎖存。0
1O.Data[0].1Recipe Switch RequestBOOL置為 HIGH 以請求切換到 O.Data[4] 中的程式 ID。保持鎖存直至 Recipe Switch Ack (I.Data[0].2) 變為 HIGH,然後解除鎖存。0

位元組 1--3 -- 保留

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
1O.Data[1]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00
2O.Data[2]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00
3O.Data[3]ReservedBYTE保留供將來使用。0x00

位元組 4--5 -- Recipe ID

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
4--5O.Data[4]--O.Data[5]Recipe IDUINT (16 位)要切換到的程式 ID。在置位 Recipe Switch Request 位之前,將所需的程式編號寫入此處。0

位元組 6--256 -- 用於 Node-RED 的自定義資料

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述預設值
6--256O.Data[6]--O.Data[256]Custom Data for Node-REDBYTE[]Node-RED 流程可讀取的使用者自定義資料。使用此區域將序列號、閾值、零件 ID 或任何其他引數傳遞給相機。0x00

位對映圖

以下基於文字的圖表展示了兩個 assembly 的完整位元組/位佈局。每一行代表一個位元組(或位元組範圍),每一列代表一個位的位置(bit 7 在左側,bit 0 在右側)。

輸入 Assembly 位對映圖(相機 → PLC)

Byte │ Bit 7          │ Bit 6  │ Bit 5 │ Bit 4 │ Bit 3 │ Bit 2              │ Bit 1                      │ Bit 0
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
0 │ Online/Startup │ --- │ --- │ --- │ --- │ Recipe Switch Ack │ Trigger Ack │ Trigger Ready
│ Complete │ │ │ │ │ │ │
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
1 │ --- │ Busy │ --- │ --- │ --- │ --- │ Recipe Switch Error │ Trigger Error
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
2 │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ Inspection Pass │ Inspection Completed / │ Exposure
│ │ │ │ │ │ │ Result Available │ Complete
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
3-5 │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ ---
─────┼────────────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────────
6-7 │ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
8-9 │ Current Recipe ID (16-bit unsigned integer) │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
10-11│ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
12-13│ Inspection ID (16-bit unsigned integer) │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
14-15│ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
16- │ ROI Results Assembly or Custom Data from Node-RED │
256 │ │

輸出程式集位對映 (PLC → 相機)

Byte │ Bit 7 │ Bit 6 │ Bit 5 │ Bit 4 │ Bit 3 │ Bit 2 │ Bit 1                 │ Bit 0
─────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────────────────────┼────────────────
0 │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ --- │ Recipe Switch Request │ Trigger Request
─────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────────────────────┼────────────────
1-3 │ Reserved │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
4-5 │ Recipe ID (16-bit unsigned integer) │
─────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
6- │ Custom Data for Node-RED │
256 │ │

ROI 結果程式集詳情 (位元組 16--55)

Format Data for PLC Node-RED 模組與分類程式一起使用時,輸入程式集的位元組 16+ 將填充結構化的對齊器和每個 ROI 的資料,如下所示:

對齊器部分 (位元組 16--23)

位元組PLC 標籤地址標籤名稱資料型別描述
16, bit 0I.Data[16].0Aligner SuccessBOOL如果對齊器成功定位部件,則為 HIGH。
17--18I.Data[17]--I.Data[18]Aligner ConfidenceUINT (16-bit)對齊的置信度分數 (0--65535)。
19--20I.Data[19]--I.Data[20]Aligner AngleINT (16-bit, signed)相對於模板的匹配角度。
21--23I.Data[21]--I.Data[23]Reserved (Aligner)BYTE保留供未來對齊器資料使用。

ROI 結果塊 (位元組 24--55)

每個 ROI 佔用 8 位元組。最多支援 4 個 ROI (ROI 0 到 ROI 3)。

ROI 塊結構 (每 8 位元組重複一次):

塊內偏移標籤名稱資料型別描述
+0ROI IDUINT8 (8-bit)ROI 的唯一數字識別符號。
+1, bit 0ROI PassBOOLHIGH = 此 ROI 透過,LOW = 此 ROI 失敗。
+2 to +3ROI ConfidenceUINT (16-bit)此 ROI 分類的置信度分數 (0--65535)。
+4 to +7ReservedBYTE保留供未來每個 ROI 資料使用。

ROI 起始地址:

ROI起始位元組PLC 地址範圍ID 地址Pass 地址Confidence 地址
ROI 024I.Data[24]--I.Data[31]I.Data[24]I.Data[25].0I.Data[26]--I.Data[27]
ROI 132I.Data[32]--I.Data[39]I.Data[32]I.Data[33].0I.Data[34]--I.Data[35]
ROI 240I.Data[40]--I.Data[47]I.Data[40]I.Data[41].0I.Data[42]--I.Data[43]
ROI 348I.Data[48]--I.Data[55]I.Data[48]I.Data[49].0I.Data[50]--I.Data[51]

緩衝區配置

在相機 UI 中檢視預設標籤

預設標籤佈局由相機韌體定義,並與上述表格對應。要檢視當前配置:

  1. 開啟相機 Web 介面。
  2. 在左側選單中前往 Industrial Ethernet
  3. 選擇您的協議(EtherNet/IPPROFINET)。
  4. 頁面顯示:
    • 連線狀態和裝置資訊
    • 輸入和輸出 assembly 大小(每個方向最多 256 位元組)
    • EDS 或 GSDML 檔案下載連結(其中也編碼了預設的 assembly 結構)

EDS 檔案(用於 EtherNet/IP)和 GSDML 檔案(用於 PROFINET)均定義了預設資料大小。當您在 Studio 5000 或 TIA Portal 中新增相機模組時,這些描述符檔案中的 assembly 大小決定了每個週期交換的位元組數。

建立自定義資料緩衝區

要在相機和 PLC 之間傳送自定義資料(超出預設的狀態/結果標籤),請使用 "Format Data for PLC" Node-RED 模組:

  1. 從相機 Web 介面開啟 Node-RED(導航至 Node-RED 編輯器)。
  2. 在您的程式流中,將 "Format Data for PLC" 節點放置在 "All Blocks Output Data" 節點和 "Send Data to PLC" 節點之間。
  3. 配置位元組順序:
    • Little-endian 用於 Allen-Bradley / Rockwell PLC
    • Big-endian 用於 Siemens PLC
  4. 該模組自動將分類 ROI 結果格式化為從輸入 Assembly 第 16 位元組開始的結構化佈局(請參見上方的 ROI Results Assembly Detail 部分)。

對於完全自定義的資料緩衝區(不使用預設的 ROI 格式):

  1. 在您的 Node-RED 流中,使用 Function 節點構建一個具有您所需位元組佈局的 msg.payload 緩衝區。
  2. 將其連線到 "Send Data to PLC" 節點。
  3. 您的自定義位元組將從第 16 位元組開始填充到輸入 Assembly 中。
  4. 在 PLC 端,讀取對應的 I.Data[16]I.Data[256] 地址。

更改標籤分配

核心標籤(輸入 Assembly 的位元組 0--15 和輸出 Assembly 的位元組 0--5)由相機韌體固定,無法重新分配。這些是系統級訊號(觸發、程式切換、狀態、錯誤、程式 ID 和檢查 ID)。

可配置區域為:

  • 輸入 Assembly 位元組 16--256:由 Node-RED 填充。您可透過配置 Node-RED 流來控制此處的資料內容。"Format Data for PLC" 模組預設使用 ROI 結果填充此區域,或者您可以使用 Function 節點寫入任意資料。
  • 輸出 Assembly 位元組 6--256:由 Node-RED 讀取。您可以從 PLC 將任意資料寫入這些位元組,然後在 Node-RED 流中使用相應的輸入節點讀取它們。這對於從 PLC 向相機傳送序列號、批次 ID、閾值或其他引數非常有用。

從 PLC 向相機傳送自定義資料(輸出 Assembly)

要將自定義資料從 PLC 傳遞到 Node-RED:

  1. 在您的 PLC 程式中,將值寫入 O.Data[6]O.Data[256]
  2. 在相機上的 Node-RED 中,使用 PLC 輸入資料節點讀取這些位元組。
  3. 在您的流邏輯中使用這些值(例如,閾值、序列號、條件引數)。
提示

有關從 PLC 向相機傳送字串資料的分步指南,請參見 Send Custom Data from PLC to Camera

快速參考:標籤地址速查表

下表彙總了最常用的標籤,便於在 PLC 程式設計時快速查閱:

PLC 地址方向訊號名稱用途
I.Data[0].0Camera → PLCTrigger Ready觸發前檢查
I.Data[0].1Camera → PLCTrigger Acknowledge此位變為 HIGH 後解除觸發鎖存
I.Data[0].2Camera → PLCRecipe Switch Ack此位變為 HIGH 後解除程式切換請求鎖存
I.Data[0].7Camera → PLCOnline / Startup Complete確認相機已啟動
I.Data[1].0Camera → PLCTrigger Error監測觸發故障
I.Data[1].1Camera → PLCRecipe Switch Error監測程式切換故障
I.Data[1].6Camera → PLCBusy此位為 HIGH 時不要傳送命令
I.Data[2].0Camera → PLCExposure Complete影象已捕獲
I.Data[2].1Camera → PLCResult Available可安全讀取 pass/fail
I.Data[2].2Camera → PLCInspection PassHIGH = 透過,LOW = 失敗
I.Data[8]--I.Data[9]Camera → PLCCurrent Recipe ID切換後驗證程式
I.Data[12]--I.Data[13]Camera → PLCInspection ID將結果與觸發關聯
O.Data[0].0PLC → CameraTrigger Request鎖存 HIGH 以觸發
O.Data[0].1PLC → CameraRecipe Switch Request鎖存 HIGH 以切換程式
O.Data[4]--O.Data[5]PLC → CameraRecipe ID設定目標程式編號
O.Data[6]+PLC → CameraCustom Data用於 Node-RED 的使用者自定義資料
I.Data[16]+Camera → PLCROI Results / Custom DataROI 結果或自定義 Node-RED 輸出