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相机通信架构

本页介绍 OV80i 的双层通信设计,以及原生工业协议如何与 Node-RED 可扩展通信能力协同工作。

通信架构概述

双层通信设计

OV80i 实现了一个复杂的通信架构,包含两个独立层级:

通信层级:

  • 原生工业协议 - 系统级内置通信(Profinet、Ethernet/IP)
  • Node-RED 可扩展协议 - 配方特定通信能力(MQTT、Modbus、TCP、HTTP)

通信范围与控制

系统级与配方级:

  • 系统级协议 全局适用于所有配方
  • 配方级协议 针对每个具体检测流程独有
  • 配置位置 决定通信范围和行为

原生工业通信

内置 PLC 协议

相机系统级配置:

  • Profinet & Ethernet/IP - 仅在相机系统级配置的通信协议
  • 直接集成 - 无需额外编程或 Node-RED 流程
  • 工业标准 - 原生支持主流自动化平台(Siemens、Allen-Bradley、Mitsubishi、Omron)
  • 双向数据交换 - 触发命令、状态反馈、配方控制、检测结果

关键特性:

  • 全局范围 - 配置影响所有配方
  • 系统设置 - 通过相机系统配置管理,非 Node-RED
  • 即时响应 - 直接硬件级通信
  • 工业可靠性 - 专为工厂自动化环境设计

参考:触发模式,系统设置架构

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Node-RED 可扩展通信

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配方级协议灵活性

基于 Node-RED 流程的协议:

  • MQTT - 通过 Node-RED 流程实现物联网消息和云集成
  • Modbus - 通过 Node-RED 节点实现工业设备通信
  • TCP - 针对专用系统的自定义协议实现
  • HTTP - 双向 Web 服务通信

配方特定特性:

  • 自定义逻辑 - 每个配方定义自己的通信工作流
  • 协议选择 - 根据具体检测需求选择合适协议
  • 集成灵活性 - 连接数据库、云服务、自定义应用
  • 数据处理 - 按需转换和路由检测数据

参考:Node-RED 基础,系统设置架构

HTTP 通信双向性

入站 HTTP(相机作为服务器):

  • 开放 API 端点 - 外部系统可远程触发检测
  • 配方管理 - 通过 HTTP 请求实现远程配方切换与控制
  • 系统控制 - 外部应用可控制相机功能
  • 实时访问 - 对外部 HTTP 请求即时响应

出站 HTTP(相机作为客户端):

  • Node-RED HTTP 节点 - 相机主动与外部 Web 服务通信
  • 自定义集成 - 配方特定的 Web 服务通信
  • 数据发布 - 发送检测结果至外部系统和数据库
  • 第三方集成 - 连接 MES、ERP 和云平台

通信流程架构

系统级与配方级通信

相机系统通信:

  • 全局配置 - Profinet/Ethernet/IP 设置适用于整个相机
  • 网络基础 - IP 地址、子网配置影响所有通信
  • 内置协议支持 - 工业集成无需编程
  • 跨配方一致性 - 无论激活哪个配方,通信行为一致

配方特定通信:

  • 独特工作流 - Node-RED 流程针对每个配方
  • 协议定制 - 不同配方可使用不同通信方式
  • 应用逻辑 - 通信行为根据检测需求定制
  • 数据转换 - 配方特定数据处理和路由

通信响应层级

即时响应层级:

  • 数字 I/O 信号 - 硬件级即时响应
  • 原生 PLC 协议 - 直接工业通信

编程响应层级:

  • Node-RED 流程 - 自定义逻辑和协议处理
  • 数据处理 - 检测结果转换和路由

外部集成层级:

  • HTTP 端点 - Web 服务集成和外部控制
  • 云通信 - MQTT 及基于互联网的协议

集成模式与策略

混合通信架构

PLC + Node-RED 模式:

  • 原生 PLC 实现即时触发和状态反馈
  • Node-RED 流程 负责数据路由、日志记录和高级集成
  • 兼具优势 - 工业可靠性与自定义灵活性结合

HTTP 双向模式:

  • 入站 HTTP 用于外部系统控制和触发
  • 出站 HTTP 用于数据发布和集成
  • 双向集成 与基于 Web 的系统互联

多协议配方策略:

  • 不同配方 使用不同通信协议
  • 应用特定 通信方式
  • 协议选择 基于集成需求

协议转换与桥接

Node-RED 作为通信桥梁:

  • 协议转换 实现不同工业系统间通信
  • 数据格式转换 保障系统兼容性
  • 通信路由 连接多个外部系统
  • 集成枢纽 支持复杂多系统环境

通信架构优势

设计优势

工业可靠性:

  • 原生协议 提供即时、可靠的工业通信
  • 成熟标准 确保与现有自动化系统兼容

灵活性与可扩展性:

  • Node-RED 平台 支持定制通信解决方案
  • 配方特定 通信适应应用需求
  • 面向未来 架构支持新协议和集成

运营效率:

  • 多条通信路径 提供冗余和选择
  • 实时能力 支持高速生产需求
  • 自定义数据处理 优化特定应用的信息流

🔗 参见