項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用某汽車裝配公司，引入工業機器人視覺系統用于識別分揀汽車零配件。作為視覺系統技術員，你需要用通信調試工具，完成視覺系統通信設置工作，通過任務的實施掌握視覺系統各組成部分通信設置的方法；能利用視覺系統軟件測試視覺系統通信效果，培養綜合和系統分析的能力。

【任務描述】任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用

【任務目標】知識目標1.知道工業機器人常見通信協議；2.知道工業相機控制協議的內容；3.知道工業機器人與視覺軟件能夠實現網絡通信的必要條件。技能目標1.能借助網絡通信測試工具，完成通信調試；2.能利用視覺軟件測試視覺系統的通信效果；1+X職業技能目標：能對視覺系統各部分進行通信設置。素養目標1.通過工業機器人與周邊設備的通訊測試，培養細致觀察與綜合分析能力；2.通過收集與查詢資料，形成自主學習的能力。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】一．工業機器人常見通信協議通信協議：又稱通信規程，是指通信雙方對數據傳送控制的一種約定。約定中包括對數據格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統一規定，通信雙方必須共同遵守，它也叫做鏈路控制規程。以下介紹工業機器人常用通信協議，如下表所示。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置類型內容和應用串行通信協議這類協議包括RS-232、RS-485和Modbus。RS-232和RS-485是串行通信的標準，而Modbus是一種廣泛應用于PLC和工業控制器之間的通信協議。以太網通信協議這類協議包括EtherCAT、Profinet和OPCUA。EtherCAT以其高速傳輸和實時性而聞名，Profinet支持TCP/IP協議，而OPCUA則是—種開放平臺通信統—架構。項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】一．工業機器人常見通信協議任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置類型內容和應用現場總線協議這類協議包括CAN、CC-Link和PROFIBUS。CAN是一種基于CAN總線的通信協議，廣泛應用于分布式控制和自動化領域，而PROFIBUS則是一種用于過程自動化和工廠自動化的現場總線技術。工業無線協議這類協議包括MQTT、ZigBee、Wi-Fi和LoRa。這些協議適用于需要無線連接的場景，提供靈活性和移動性。其他專用協議如DeviceNet、ProfibusDP和Anybus等，這些協議通常用于特定的工業自動化設備和系統。項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】二．工業相機控制協議工業相機控制協議是指用于工業相機與其他設備之間進行通信和數據傳輸的規范和協議。工業相機控制協議主要包括以下幾個方面，如表格5-2-1所示。表5-2-1工業相機控制協議任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置類型內容和應用數據傳輸協議工業相機與其他設備之間的數據傳輸通常通過以太網進行。常見的數據傳輸協議包括GigEVision協議、USB3Vision協議和CameraLink協議等。這些協議定義了數據傳輸的格式、速率和錯誤處理等規范，保證了數據的可靠傳輸。控制命令協議工業相機可以通過控制命令實現對圖像采集、曝光時間、增益、白平衡等參數的控制。不同的相機廠商可能采用不同的控制命令協議，但常見的包括CameraControlProtocol(CCP)、GenICam和CameraControlLibrary(CCL)等。這些協議定義了控制命令的格式和功能，使得不同廠商的相機可以與各種設備兼容。項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】二．工業相機控制協議任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置類型內容和應用設備發現協議在工業相機的應用中，通常需要能夠自動發現相機設備并與其建立通信。設備發現協議可以幫助用戶快速找到局域網中的相機設備，常見的協議包括AddressResolutionProtocol(ARP)、Bonjour和SimpleServiceDiscoveryProtocol(SSDP)等。圖像數據格式工業相機采集到的圖像數據需要按照一定的格式進行傳輸和存儲。常見的圖像數據格式包括RAW格式、Bayer格式、YUV格式和RGB格式等。不同的應用場景和設備要求可能需要不同的圖像數據格式，因此工業相機控制協議需要支持多種圖像數據格式。項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用工業相機控制協議的實現需要相機廠商和設備廠商共同努力，遵循統一的標準和規范。這樣可以保證不同廠商的設備可以互相兼容，提高設備的易用性和互操作性。同時，工業相機控制協議的標準化也促進了工業相機市場的發展，推動了工業應用的智能化和自動化。表5-2-1工業相機控制協議01

【任務準備】三．了解視覺系統各組件接口特性，確定視覺系統通信方式本內容以任務實施實際采用的教學載體作為例子進行分析方便讀者理解。表5-2-3工業機器人視覺分揀工作站的主要設備清單案例任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置名稱設備型號協議/標準實物圖片計算機操作系統WindowsXP/7/1032/64bitsIPX/SPX、NetBEUI、TCP/IP項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】三．了解視覺系統各組件接口特性，確定視覺系統通信方式任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置名稱設備型號協議/標準實物圖片工業機器人ABBIRB120DeviceNet;PROFIBUS;PROFIBUS-DP;PROFINET;EtherNetIP;項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】三．了解視覺系統各組件接口特性，確定視覺系統通信方式任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置名稱設備型號協議/標準實物圖片工業相機MV-CU060-10GC彩色600萬像素(海康威視)GigEVisionV2.0，GenlCam項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】1.視覺系統各組成部分支持協議分析：（1）計算機通信協議：TCP/IP是在網絡的使用中的最基本的通信協議。TCP/IP傳輸協議對互聯網中各部分進行通信的標準和方法進行了規定。（1）工業機器人通信協議：EtherNetIP：使用以太網的物理層網絡，也架構在TCP/IP的通信協定上，用微處理器上的軟件即可實現，不需特別的ASIC或FPGA。（2）工業相機通信協議：GigEVision2.0是一個用于工業相機和圖像采集系統的協議。GigEVision是一個開放的標準化協議，旨在提供一種高速、可靠的圖像傳輸方式，它基于以太網通信和TCP/IP協議。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用01

【任務準備】2.確定視覺系統通信方式-Socket在工業自動化中，最常用的其實是Profinet，工業設備通過配置，一根網線便可以實現數據可靠的實時發送或接受（1ms或者更短），profinet類似profibus+ethernet。但對于普通計算機，則不能與ABB機器人實現profinet通信，只能用socket通信。ABB機器人支持基于TCP/IP通信用的套接字（Socket）接口通信。ABB機器人與視覺系統通信的斷開和連接、數據的接收和發送的功能等可以使用該通信方式。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02

【任務實施】一、視覺系統的通信硬件接線示意圖工業機器人通常采用以太網作為通訊方式，因此網絡拓撲結構應該是星型或者是總線型。本實訓工作站采用星型結構。每個設備都與交換機相連；工業機器人與視覺軟件能夠實現網絡通信的兩大必要條件是：機器人與視覺軟件都支持以太網通信；機器人與視覺軟件IP地址處于同網段。圖5-2-1視覺系統網口接線示意圖任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信1.相機IP地址設置相機IP地址需通過相機客戶端（MVS）進行設置修改。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟1：找相機打開相機客戶端程序MVS，找到以太網下相對應的相機步驟2：選擇“IP配置工具”打開“工具”菜單，選擇“IP配置工具”

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟3：修改相機IP地址在彈出的對話框中選擇視覺系統網絡下的相機，點擊“修改IP”，然后修改IP地址。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信2.電腦IP地址設置任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟1：打開“網絡和Internet設置”

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信2.電腦IP地址設置任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟2：選擇以太網，更改適配器選項。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信2.電腦IP地址設置任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟3：選擇相應網絡連接，右鍵“屬性”。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信2.電腦IP地址設置任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟4：雙擊網絡中標簽下的“Internet協議版本4（TCP/IPv4）”修改電腦IP地址。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信3.通信驗證任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟1：雙擊打開創科視覺軟件。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信3.通信驗證任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟2：把海康相機工具，拉到流程欄中。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02二、視覺軟件與相機的通信3.通信驗證任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟3：驗證雙擊打開流程欄中的HKCamera工具，在設備中選擇海康相機設備，點擊打開，顯示區域能出現實時拍照畫面，即視覺軟件與相機的通信連接成功。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用三．視覺軟件與機器人的通信1.ABB機器人IP地址設置①查看工業機器人控制模塊選項電腦連接需要機器人具有選項協議PCInterface功能。一般在選型時要進行考慮，后續也可以單獨增加此選項。查看是否有這個選項在系統屬性的控制模塊點擊選項即可，如圖5-2-2所示。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置02

【任務實施】圖5-2-2工業機器人控制模塊選項查看方法項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信②

ABB通信網口IP地址設置Socket通信網絡可接Service口（IP地址固定：192.168.125.1）或者LAN3口、WAN口（IP地址可以自己設置，設置方法如表5-2-7所示）。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟1：選擇控制面板點擊“主菜單”，選擇“控制面板”選項。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟2：選擇“配置”

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟3：選擇主題點擊“主題”，選擇“Communication”。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟示意圖步驟4：點擊“IPSetting”；

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖步驟5：點擊“添加”

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖步驟6：設置IP名稱在IP處輸入IP地址，在Interface處選擇“WAN”，在Label處輸入名稱，然后點擊“確定”

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖步驟7：重啟控制器。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信2.通信驗證視覺系統通過Socket通信與機器人進行數據通信，由視覺軟件（計算機端）作為通信的服務器，機器人作為通信的客戶端。當需要視覺系統識別信息時，機器人發送相對應的指令到視覺系統，視覺系統根據接收到的不同指令執行相對應的識別流程，然后再將識別結果通過Socket通信發送到機器人端，機器人根據結果執行不同的動作程序，從而完成產品的分揀。在調試階段，工業機器人通信程序還沒編寫的情況下，我們可通過“SocketTool”通信測試工具驗證視覺軟件的通信連接。驗證步驟如表5-2-5所示。任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信表5-2-5通信測試工具驗證視覺軟件通信連接步驟任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟（含說明）示意圖步驟1：添加以太網工具打開視覺軟件，新建一個項目，添加以太網工具。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖步驟2：設置通訊模式和本地端口號雙擊“以太網”工具，選擇視覺軟件端作為服務器端，本地端口可設為1000，點擊確定

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖步驟3：用“sockettool”通信測試工具模擬機器人端①雙擊打開“sockettool”軟件，選擇“TCPClient”，點擊創建；在彈出界面中，輸入通信對象IP地址。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖②上述操作完成后，點擊連接。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖步驟4：監聽雙擊“以太網”工具，點擊“開始監聽”，視覺軟件開始監聽。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用02三．視覺軟件與機器人的通信任務二視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置操作步驟與說明示意圖步驟5：觀察連接狀態如果狀態信息顯示“已連接客戶端！”，證明連接成功。

【任務實施】項目五工業機器人物料分揀視覺集成工作站應用04

【任務工單】任務名稱任務5.2視覺分揀工作站常見通信方式及通信設置班級姓名學號小組名稱組長姓名指導教師一、一個工業機器人視覺分揀工作站通常由鏡頭、相機、計算機（視覺處理）、

控制機構組成，你所用到的設備品牌和型號是：相機：

、視覺處理軟件：

控制機構：

。二、請你描述一下工業機器人與視覺軟件能夠實現通信的兩大必要條件是:

三、在進行通信測試的過程當中，你使用了哪種通信工具？它在你本次通信設置中是作為（客戶端/服務端)。

四、相機的IP地址是如何修改的？