4. 机器视觉硬件选型与接入

在Sysmac机器视觉与运动集成方案中，视觉硬件的选型与接入决定了整个系统的响应速度、同步精度和可维护性。Omron FH系列视觉系统、智能相机与通用工业相机在接口类型、供电方式和通信连接上各有特点，理解这些差异是正确接线与配置的前提。

一、三类视觉硬件的定位与接口特征

FH系列视觉控制器是Omron面向高精度、多相机场景的独立视觉系统，通常由FH控制器本体、专用相机（如FZ系列）和照明单元组成。控制器与相机之间采用专用高速数字接口，常见为Camera Link或Omron专用并行总线，传输未经压缩的图像数据，延迟低且确定性好。控制器本体对外提供Ethernet（EtherNet/IP、TCP/IP）、RS-232C、并行I/O等接口，用于与NJ/NX系列控制器、PLC或上位机通信。

智能相机将图像采集、处理与判断集成在一体化机身内，典型代表如Omron FQ系列。它通过Ethernet直接输出检测结果（OK/NG、坐标、测量值），无需外置控制器。供电多采用24V DC，I/O接口用于触发和结果输出，部分型号支持PoE供电，一根网线同时完成供电与通信。

通用工业相机（GigE Vision、USB3 Vision）通常作为第三方相机接入FH控制器或PC平台。GigE Vision相机通过千兆以太网传输图像，支持PoE；USB3 Vision相机通过USB 3.0接口传输，需独立供电或总线供电。这类相机的接入灵活性高，但需要关注带宽、线缆长度和驱动兼容性。

二、供电方式与接线要点

FH控制器本体一般使用24V DC供电，需注意电源容量应覆盖控制器与所连接相机的总功耗。以FH-5050搭配两台FZ相机为例，控制器功耗约30W，每台相机约4W，建议选用24V/3A以上的稳压电源，并单独走线避免与伺服驱动器共用同一电源支路，以减少噪声干扰。

智能相机若采用PoE供电，需确认PoE交换机的单端口输出功率（通常15.4W或30W）是否满足相机峰值功耗。FQ系列部分型号支持PoE，此时无需额外电源线，但网线需为Cat5e以上规格。若采用24V DC供电，则需将电源正负极正确接入相机端子，并注意极性反接保护。

通用工业相机的供电因接口而异。GigE Vision相机支持PoE时可由交换机供电，不支持PoE时需通过 Hirose 6pin或8pin电源接口接入12V或24V DC。USB3 Vision相机通常由USB总线供电，但高帧率或高分辨率型号可能需要外接电源，此时应使用带供电的USB集线器或Y型线缆。

三、通信连接与触发同步

FH控制器与NJ/NX控制器的通信通常采用EtherNet/IP。在Sysmac Studio中，将FH控制器作为EtherNet/IP从站添加到NJ/NX的网络配置中，分配输入输出标签。视觉结果（如OK/NG、X/Y坐标、角度）映射到NJ/NX的输入区域，NJ/NX的触发信号映射到FH的输出区域。典型配置中，FH的检测结果占用16字节输入，触发命令占用4字节输出。

智能相机与NJ/NX的通信可直接通过Ethernet TCP/IP或EtherNet/IP实现。若使用TCP/IP，需在NJ/NX侧编写Socket通信指令（如SktTCPRcv），解析相机返回的字符串结果。若使用EtherNet/IP，则配置更简单，但需确认相机是否支持该协议。

触发同步是视觉与运动集成的关键。硬件触发通过并行I/O或EtherNet/IP输出信号实现，响应时间通常在1ms以内。以NJ/NX控制伺服轴为例，当轴到达指定位置时，通过EtherNet/IP输出触发信号给FH控制器，FH控制器在收到触发后启动相机曝光。整个链路延迟包括：NJ/NX输出延迟（约0.5ms）、EtherNet/IP通信周期（1~4ms）、FH触发响应（约0.2ms）、相机曝光与传输（取决于曝光时间和接口带宽）。若节拍要求严格，应优先选用硬件触发并缩短通信周期。

四、选型对照与接入检查

接入完成后，建议按以下顺序检查：确认电源电压与极性正确；确认通信线缆规格与长度符合要求（GigE建议不超过100m，USB3建议不超过3m）；在Sysmac Studio中确认EtherNet/IP连接状态为“正常”；手动触发一次检测，观察NJ/NX侧是否收到正确结果；最后将触发信号接入实际运动轴位置比较输出，验证同步时序。