Cognex康耐视In-Sight相机与PLC的TCP/IP通信配置指南

康耐视In-Sight视觉系统与PLC的集成是自动化项目中的常见需求。通过TCP/IP以太网通信是一种灵活、高效的连接方式。本指南将详细讲解如何一步步完成通信配置。

系统架构与原理

在这种通信模式下，In-Sight相机作为TCP服务器，PLC作为TCP客户端。相机在网络上“监听”一个特定的端口，等待PLC主动发起连接并进行数据交换。

配置步骤（相机端）

1. 设置网络参数：

   • 使用In-Sight Explorer软件连接到相机。

   • 进入 系统 -> 网络设置。

   • 为相机分配一个固定的IP地址、子网掩码和网关，确保其与PLC在同一个网段内。例如，相机IP：192.168.1.10， PLC IP：192.168.1.20。

2. 配置TCP/IP通信功能：

   • 在电子表格中，添加 “TCP/IP Socket通信” 功能块。

   • 操作模式：选择 Server（服务器）。

   • 端口号：设置一个未被占用的端口号，例如 5001。此端口号需要告知PLC编程人员。

   • 连接超时：根据需要设置。

3. 定义要发送的数据：

   • 视觉系统的检测结果（如OK/NG、尺寸、坐标值等）通常存储在用户自定义的字符串变量中（例如，sResult）。

   • 在“TCP/IP Socket通信”功能块的 “发送数据” 或 “发送消息” 字段中，填入这个字符串变量名（例如，sResult）。

   • 你可以在视觉作业的最终，通过 “格式化字符串” 功能块，将多个结果（如"OK, 25.36, 10.5"）组合并写入 sResult，以便一次性发送给PLC。

配置步骤（PLC端 – 以西门子S7-1200/1500为例）

PLC端的配置是通过编程实现的，主要使用TCON、TSEND、TRCV等指令。

1. 建立连接（TCON指令）：

   • 在PLC中调用 TCON（建立连接）指令。

   • 配置其连接参数（Connection Parameters）：

     • InterfaceId： 物理网口。

     • ConnectionType： 选择 B#16#11（代表TCP）。

     • ActiveEstablished： 设置为 True（因为PLC是客户端，需要主动连接）。

     • Address： 填写相机的IP地址 192.168.1.10 和端口号 5001。

2. 发送请求与接收数据：

   • 方案A：相机被动发送。PLC在连接建立后，先向相机发送一个简单的触发命令（例如，字符串"TRIG"），使用 TSEND 指令。相机收到此命令后，执行一次视觉检测，并将结果字符串 sResult 发回。PLC使用 TRCV 指令接收此结果。

   • 方案B：相机主动发送。如果相机设置为检测完成后自动发送结果，则PLC只需在连接建立后，始终在后台运行 TRCV 指令，等待接收相机发来的数据即可。

3. 数据处理：

   • PLC接收到的是一个完整的字符串（例如，"OK,25.36,10.5"）。

   • 需要在PLC程序中使用字符串处理指令（如 SScanf, Mid, Find 等）对该字符串进行解析，将其拆分成多个独立的、有意义的变量，如：Bool 检测结果， Real 尺寸1， Real 尺寸2。

通信测试与故障排查

• 测试工具：在配置初期，可以使用电脑上的网络调试助手软件模拟PLC或相机，进行通信测试，排除基本连接和数据格式问题。

• 常见故障：

  • 连接失败：检查IP地址、端口号、防火墙设置。

  • 接收不到数据：检查PLC的 TRCV 指令的触发条件和缓冲区设置；检查相机端的发送触发条件是否正确。

  • 数据乱码：检查双方约定的字符编码格式（通常为UTF-8或ASCII）是否一致。

通过以上步骤，你可以建立起一个稳定可靠的In-Sight相机与PLC的TCP/IP通信链路，实现视觉系统与控制系统的无缝集成。