1. 产线集成工程导入

在一条典型的自动化装配或检测产线上，PLC（可编程逻辑控制器）是产线的“节拍指挥者”，负责输送带启停、气缸动作、分拣机构、安全联锁以及工位间的握手时序；而Teledyne视觉系统（如VisionPro、Sherlock、BOA、In-Sight类智能相机或PC式视觉）则是产线的“质量判官”，负责定位、测量、有无判断、字符识别与缺陷检测。两者不是替代关系，而是分工协作：PLC管“动”，视觉管“看”，并通过I/O、以太网或现场总线交换“结果”与“触发”。

从工程视角看，视觉系统在产线中承担三类核心任务：第一类是引导（Guidance），例如机器人抓取前由视觉给出工件XYθ偏移量，PLC或机器人控制器据此修正抓取位姿；第二类是检测（Inspection），例如检测密封圈是否漏装、螺丝是否拧紧、标签字符是否正确；第三类是测量（Measurement），例如测量孔径、间隙、角度并输出数值供PLC判断。PLC则负责把这些结果转化为产线动作：合格品放行、不合格品推入NG通道、报警灯点亮、MES记录上传。

典型集成架构可以按“触发—采集—处理—输出—执行”的信号链来理解。视觉系统通常需要PLC给出一个触发信号（硬件I/O上升沿或以太网命令），相机在收到触发后完成曝光与图像采集，视觉软件执行配方（Recipe）中的定位、检测或测量工具，输出Pass/Fail、坐标、测量值或字符串，再通过I/O或以太网回传给PLC。PLC根据结果驱动分拣、剔除、报警或放行。整个链路的节拍必须与产线CT（Cycle Time）匹配，否则会出现漏触发、重复触发或结果滞后。

在通信层面，视觉与PLC的集成方式主要有三类。最基础的是数字I/O硬接线：PLC输出一个触发信号给相机，相机输出Pass/Fail或Ready/Busy信号给PLC。这种方式响应快、抗干扰强，但传输信息量少，通常只能传1~2位结果。第二类是工业以太网，如EtherNet/IP、PROFINET、Modbus TCP，PLC与视觉系统作为网络节点交换数据，可以传输坐标、测量值、字符串等丰富信息，适合需要引导或数据记录的场合。第三类是TCP/IP字符串通信，视觉系统作为客户端或服务端，PLC通过Socket发送触发命令并接收结果字符串，灵活但需要处理超时与重连。

课程项目将围绕一条“视觉检测+PLC分拣”的模拟产线展开。项目任务可以概括为：在输送带上，工件由PLC控制电机送入视觉工位；光电传感器检测到工件到位后，PLC向Teledyne视觉系统发送触发信号；视觉系统执行预设配方，完成定位与缺陷检测，输出OK/NG结果及工件坐标；PLC接收结果后，控制气缸将NG品推入废料通道，OK品继续流向下一工位；同时PLC将结果计数与报警状态上传至HMI。项目验收指标包括：单件节拍≤2.5s、触发到结果输出≤300ms、连续运行100件无漏检与误触发、NG剔除准确率100%。

在项目推进中，需要先明确三个边界条件：第一，节拍边界——视觉处理时间必须小于工位停留时间，否则需要增加缓存或分步触发；第二，通信边界——PLC与视觉系统的IP地址、端口、数据格式、字节序必须一致，建议在项目初期用ping与简单字符串收发验证链路；第三，结果边界——视觉输出的Pass/Fail定义必须与PLC的分拣逻辑严格对应，例如视觉输出“1=OK、0=NG”，PLC程序中就不能反向使用。建议在联调前制作一份“信号对照表”，逐条确认触发、结果、报警、复位信号的地址与有效电平。

本课程后续将按“架构认知→通信配置→视觉配方→PLC逻辑→联调排障”的路径逐步展开。本章的任务是建立全局视角：知道视觉与PLC各自管什么、信号怎么走、项目最终要交付什么。只要这个信号链在头脑中清晰，后续的配置与调试就不会迷失方向。