機器視覺相關工業通信協議介紹

工業通信協議定義為“數字消息格式和規則的正式描述”。這些協議集成在硬件系統和軟件程序中。通信協議的核心功能是在不同的系統、設備或軟件程序之間發送和接收消息，用于模擬和數字通信。簡而言之，工業通信驅動程序和協議構成了工業自動化的基礎。機器視覺亦離不開工業通信手段。

自動化中的通信協議是什么？

許多類型的通信協議用于不同的目的。它們可用于傳輸信號、同步設備、檢測錯誤以及執行更多操作。行業使用多種類型的通信協議，因為每種協議都是為特定目的和應用而設計的。例如，以太網/IP 協議是一種具有高功能的重型通信協議，可用于各種應用。另一方面，Modbus 協議是提供通用讀/寫訪問的輕量級通信協議。因此，任何自動化系統中使用的通信協議類型取決于OEM以及最終用戶的需要和要求。獨立軟件供應商可以選擇具有高安全特性的協議。

想要充分利用先進技術并將流程數字化的行業需要無縫連接和互操作性。為了確保流程和端到端通信的順利自動化，OEM和行業必須分別在其產品和解決方案中選擇正確的通信協議。這些協議創建了一個跨越四個主要層的連接網絡，其中包括現場層、控制層、監督層以及執行和規劃層。

各種通信協議

機器視覺與自動化系統中使用不同類型的工業通信協議，因為每種協議用于不同的業務和技術目的。OEM可以選擇特定的協議，因為他們的供應商會根據他們的要求為他們提供高性能的現成解決方案。另一方面，最終用戶可能決定使用特定協議，因為它的地理可用性或其對行業要求的關注。獨立軟件開發商或原始設備制造商選擇特定類型的通信協議有多種原因。

各種類型的工業通信協議：

Ethernet/IP

BACnet

Modbus RTU

Modbus TCP

DeviceNet

OPC UA

ProfiNet

ProfiBus

IO-Link

EtherCAT

CC-Link

CAN Open

IEC 61131-3

ASI-Interface

LonWorks

通信協議可以是有線的或無線的。USB、SPI、12C 和以太網是一些用于有線協議的物理介質。Wi-Fi、LoRa、LTE 和 BLE 是一些無線協議媒介。

常用的工業機器視覺與自動化協議

1. Ethernet/IP

EtherNet/IP是一種開放式應用協議，可通過互聯網將數據從工廠車間擴展到企業網絡。作為 CIP 應用協議（通用工業協議）的重要組成部分，它被廣泛接受為各種自動化應用提供通信能力，包括監控、監控、運動與同步、信息和網絡管理。

EtherNet/IP 協議將兩種消息傳入和傳出系統，并為工廠車間的操作員界面提供連接。它們是顯式消息（需要基礎和異步信息）和I/O 消息（連續傳輸的數據消息）。此消息傳輸使用面向對象的體系結構啟動，該體系結構支持相同對象和設備配置文件的可重用性。從而確保在多個子網中運行的不同供應商的多個設備之間的即插即用互操作性。

2. Modbus RTU 和 Modbus TCP/IP

具有主/從架構的Modbus RTU因其可靠的性能和易用性而被廣泛使用。這種開放式串行協議使用循環冗余校驗和消息傳輸簡單的 16 位結構。由于 OPC 服務器、數據采集軟件程序、SCADA、HMI 和其他軟件程序支持它，因此很容易將該協議集成到兼容設備中。使用Mod-bus RTU 的挑戰之一是開發和訓練新模型可能有點困難。Modbus TCP/IP 是一種供應商中立的通信協議，可用于 Intranet 和 Internet 環境。此通信協議的數據事務是無狀態的，因此它們不太可能被中斷或破壞。它可用于事件記錄、高性能和時間關鍵的應用程序。也是工業上最常用的一種通信協議。

3. PROFINET

PROFINET 是一種工業以太網解決方案。它是一種在控制器和設備之間交換數據的通信協議?？刂破骺梢允?PLC、DCS 或 PAC。設備可以是 I/O 塊、機器視覺系統、RFID 閱讀器、驅動器、過程儀器、代理，甚至其他控制器。絕大多數智能相機都支持此類通信協議。

4.IO-Link

IO-Link協議以其高效、靈活和可靠的特點，為工業自動化帶來了革命性的變革。它允許傳感器、執行器以及其他工業設備與控制器（如PLC）之間實現雙向通信，實時傳輸數據和控制信號，從而實現了對設備的實時監測、診斷和控制。

IO-Link的通用性和兼容性是其一大優勢，它能夠連接多種類型的傳感器和執行器設備，使設備的集成和升級變得更加簡單靈活。同時，通過采用普通的3線電纜進行連接，IO-Link減少了系統的復雜度和成本，使得設備之間的連接更為便捷