4. XG-X通信协议详解
KEYENCE XG-X 系列视觉控制器在与 PLC 集成时，并不是“插上网线就能通”，而是要先确定用哪一种工业协议、由谁做数据发起方、数据放在哪一段地址区，再决定映射的字节序与数据类型。XG-X 支持 EtherNet/IP、PROFINET、TCP/IP 无协议（Socket）、MC 协议等多种方式，它们分别对应不同的 PLC 生态与实时性需求。理解这些协议的定位差异，是后续配置与排障的基础。
四种协议的定位与适用场景
EtherNet/IP 基于 CIP 协议，是罗克韦尔（Allen-Bradley）、欧姆龙 NJ/NX 等 PLC 的常用选择。XG-X 作为 EtherNet/IP 适配器（Adapter），PLC 作为扫描器（Scanner）发起隐式（Implicit）I/O 通信，周期性交换输入/输出数据，适合需要实时同步检测结果的产线。其数据以 Assembly（实例）为单位组织，配置时需关注 Input/Output Assembly 的实例号与字节长度。
PROFINET 是西门子 S7-1200/1500、ET200 系列的主流协议。XG-X 作为 PROFINET IO Device，PLC 作为 IO Controller，通过 GSDML 文件导入设备描述，再分配设备名称与 IP。数据以输入/输出模块（Module/Submodule）形式映射到 PLC 的 I 区与 Q 区，实时性由 RT（实时）通道保证。
TCP/IP 无协议（Socket） 是最灵活的方式：XG-X 作为服务器或客户端，PLC 通过开放式 Socket 指令（如西门子 TCON/TSEND/TRCV、三菱 OPEN/SEND/RECV）收发自定义字符串或二进制帧。它不依赖任何工业协议栈，适合非实时、结果上报、参数下发等场景，但需要自行定义帧格式与握手逻辑。
MC 协议 是三菱 PLC 的专用协议，XG-X 可作为 MC 协议客户端，直接读写三菱 PLC 的软元件（D、M、X、Y 等）。它适合三菱 FX5U、Q、L、iQ-R 系列，配置简单，无需 GSDML 或 EDS 文件，但实时性弱于 EtherNet/IP 与 PROFINET，通常用于结果写入与触发信号读取。
EtherNet/IP 配置与数据映射
以罗克韦尔 CompactLogix 为例，配置分三步。第一步在 XG-X 侧进入“通信设定 → EtherNet/IP”，设定 IP 地址（如 192.168.1.50）、子网掩码，并选择 Input Assembly 与 Output Assembly 的实例号。XG-X 通常提供固定实例，例如 Input 实例 100、Output 实例 101，长度各 32 字节。第二步在 Studio 5000 中添加 Generic Ethernet Module，输入 XG-X 的 IP，选择 Comm Format 为 Data-INT 或 Data-DINT，填入 Assembly 实例号与长度。第三步建立标签映射：PLC 侧生成 `XGX:I.Data[0]` 到 `XGX:I.Data[15]`（INT 时 32 字节 = 16 个 INT），以及 `XGX:O.Data[0]` 等输出标签。
数据映射的关键是字节序与对齐。XG-X 内部结果通常按小端（Little-Endian）排列，而 EtherNet/IP 的 INT 在 PLC 中也是小端，因此直接对应即可。若使用 DINT 或 REAL，需确认 XG-X 输出的是 32 位整数还是浮点。例如检测结果“OK/NG”常放在 Input 第 0 个 INT 的 bit0，坐标 X 放在第 1、2 个 INT 组成 DINT，角度放在第 3 个 INT（放大 100 倍）。配置完成后，在 Studio 5000 的 Controller Tags 中监视 `XGX:I.Data[0]`，触发一次检测，观察 bit0 是否随结果翻转，即可验证映射正确。
PROFINET 配置与数据映射
西门子侧配置流程为：在 TIA Portal 中安装 XG-X 的 GSDML 文件，从硬件目录拖入设备，分配设备名称（如 xgx-vision-01）与 IP（如 192.168.0.60）。随后在设备概览中插入输入/输出模块，例如“Input 32 Byte”与“Output 32 Byte”。编译下载后，PLC 的 I 地址与 Q 地址自动分配，例如 I0.0~I31.7 对应 XG-X 的输入数据，Q0.0~Q31.7 对应输出数据。
映射时需注意 PROFINET 的字节序为大端（Big-Endian），而西门子 S7-1200/1500 的 DB 块中 INT 也是大端，因此若 XG-X 输出小端数据，需要在 PLC 侧用 `SWAP` 指令交换高低字节。例如 XG-X 输出的坐标 X 为 16 位整数 0x0102（小端），PLC 读到的 IW0 为 0x0201，需 `SWAP` 后才是 0x0102。这是 PROFINET 集成中最常见的“数值不对”原因。建议在 XG-X 侧将结果统一按大端输出，或在 PLC 侧建立统一的字节交换 FC 块。
TCP/IP 无协议与 MC 协议
TCP/IP 无协议适合快速验证与自定义场景。XG-X 可设为服务器，监听端口 8500。PLC 侧用 TCON 建立连接，TSEND 发送触发命令（如 ASCII 字符串 "TRIG\r\n"），TRCV 接收 XG-X 返回的结果字符串（如 "OK,123.4,56.7\r\n"）。解析时按逗号分割，再转换为数值。这种方式无需 EDS/GSDML，但需自行处理粘包、超时与重连。建议在帧头加长度字段或固定结束符，并在 PLC 侧设置接收超时（如 500 ms），超时后重发触发。
MC 协议则更直接。以三菱 FX5U 为例，XG-X 作为 MC 客户端，配置目标 PLC IP（如 192.168.1.10）、端口 5000、网络号 0、站号 0。读写指令中，D 寄存器用于存放结果，M 寄存器用于触发与完成标志。例如 XG-X 将检测结果写入 D100（OK=1，NG=0），坐标写入 D101、D102，PLC 侧用 `MOV` 或 `DMOV` 读取。MC 协议配置简单，但需注意三菱的软元件地址格式（如 D100 对应十进制，X/Y 为十六进制），以及读写单位是字还是位。
协议选择与映射检查要点
选择协议时，优先看 PLC 品牌：罗克韦尔/欧姆龙选 EtherNet/IP，西门子选 PROFINET，三菱选 MC 协议，其他或非实时场景选 TCP/IP。其次看实时性：EtherNet/IP 与 PROFINET 的周期通常为 2~10 ms，适合高速产线；TCP/IP 与 MC 协议为 10~100 ms 级，适合结果上报。最后看数据量：Assembly 与 I/Q 区长度有限，若需传输图像或大量坐标，应改用 TCP/IP 或 FTP。
映射检查可按以下顺序：先确认物理链路与 IP 可达（ping 通），再确认协议层连接建立（EtherNet/IP 看 Scanner 状态，PROFINET 看 Device 是否在线），然后确认数据长度与实例号/模块一致，最后用已知值验证字节序。例如在 XG-X 侧强制输出一个固定值 0x1234，在 PLC 侧监视对应地址，若读到 0x3412 则说明字节序相反，需调整。每次修改映射后，务必重新下载并复位 PLC，避免旧配置残留。