3. CV-X软件界面与工程创建

CV-X Navigator 是 KEYENCE CV-X 系列视觉系统的工程化操作平台,它把相机连接、图像采集、检测程序编辑、结果输出与工程文件管理集中在同一界面中。对后续与 PLC 集成而言,本节的目标不是“会点按钮”,而是建立一个可复现、可追溯、可移植的工程基线:相机能稳定出图,采集参数与产线节拍匹配,工程文件命名与版本清晰,PLC 侧读取的结果地址才有意义。

3.1 CV-X Navigator 界面分区与操作逻辑

启动 CV-X Navigator 后,界面通常由五个功能区构成。顶部菜单栏负责工程新建/打开/保存、系统设置与通信配置;左侧工程树(Project Tree)按“相机—检测单元—输出单元”的层级组织,是切换和定位的核心;中间主视图显示实时图像或已采集的静态图像,并叠加检测窗口与判定结果;右侧属性面板随选中对象变化,显示相机参数、触发设置、曝光、增益、白平衡等;底部状态栏显示当前连接状态、图像尺寸、帧率与错误信息。

理解界面分区的关键在于“选中对象决定属性面板内容”。例如在工程树中选中“Camera 0”,右侧出现的是采集与触发参数;选中某个“Detection Unit”,右侧则变为检测工具参数。很多初学者误以为参数找不到,实际是选中层级不对。建议养成“先看工程树高亮项,再改右侧参数”的习惯。

CV-X Navigator 界面分区与工程创建数据流 菜单栏:工程 新建/打开/保存 | 系统设置 | 通信配置 | 工具 工程树 Project Tree Camera 0(相机) Detection Unit 01 Detection Unit 02 Output Unit(输出) PLC Link 通信 选中层级 → 决定右侧参数 高亮项 = 当前编辑对象 工程文件:*.cvx 主视图:实时图像 / 静态图像 检测窗口 ROI OK 图像尺寸 640×480 | 帧率 30 fps | 触发:外部 叠加显示:ROI、判定结果、测量值 采集参数在此观察效果 属性面板 曝光时间:1/500 s 增益:+3 dB 白平衡:自动 触发源:外部 I/O 触发延时:0 ms 图像保存:仅 NG 参数随选中对象切换 修改后需“应用/保存” 相机已连接 | 图像 640×480 | 30 fps | 触发等待中 | 无错误

3.2 新建工程与相机连接

新建工程的推荐流程是:菜单栏选择“工程 → 新建”,指定工程名称与保存路径,选择与现场一致的相机型号(如 CV-X100 系列对应具体机型),然后进入“相机连接”向导。连接方式通常有两种:USB 直连或以太网连接。以太网连接时,需要保证 PC 与相机在同一网段,例如 PC 设为 192.168.1.10,相机默认 192.168.1.100,子网掩码 255.255.255.0。若搜索不到相机,先检查网线、网口指示灯,再确认防火墙是否拦截了 CV-X 的通信端口。

连接成功后,状态栏会显示“相机已连接”,主视图出现实时画面。此时不要急于建检测单元,先做三件事:确认图像方向与产线方向一致(必要时在相机设置中旋转 180°);确认视野覆盖被测目标且留有余量;确认光源亮度稳定,避免后续因曝光波动导致误判。这三步是后续 PLC 集成中“结果可信”的前提。

3.3 图像采集参数设置

采集参数直接决定图像质量与检测稳定性。核心参数包括曝光时间、增益、白平衡、触发模式与触发延时。以一条典型包装线为例:产品以约 200 mm/s 运动,相机视野约 80 mm,若希望运动模糊小于 0.1 mm,则曝光时间应满足 t ≤ 0.1 mm ÷ 200 mm/s = 0.5 ms,即约 1/2000 s。实际可先设 1/1000 s,再根据图像亮度调整增益,但增益过高会引入噪声,建议优先增加光源亮度而非一味提高增益。

触发模式建议选择“外部触发”,由 PLC 或光电传感器给出触发信号,确保每次拍照位置一致。触发延时用于补偿传感器到相机视野中心的机械距离,例如传感器与视野中心相距 40 mm,产线速度 200 mm/s,则延时约 40 ÷ 200 = 0.2 s = 200 ms。该值需在现场用实际产品反复验证,不能仅凭计算直接固化。

示例采集参数(教学假设,非实测):
曝光时间:1/1000 s
增益:+3 dB
白平衡:自动(或现场白纸校准)
触发源:外部 I/O
触发延时:200 ms
图像保存:仅保存 NG 图像
保存路径:D:\CVX_Project\Line3\NG_Image

设置完成后,用连续触发模式观察 20~30 帧图像,检查亮度是否一致、目标是否完整落入 ROI、有无拖影。若亮度波动超过约 10%,应检查光源供电或改用频闪光源同步。

3.4 工程文件管理与 PLC 集成前的基线固化

CV-X 工程文件通常以 .cvx 为扩展名,内部包含相机参数、检测单元、输出映射与通信设置。建议采用“产线_工位_版本_日期”的命名规则,例如 Line3_Station2_v1.0_20250612.cvx。每次修改检测逻辑或通信映射后,另存为新版本,不要覆盖旧版本。工程目录中可同时保留一份 README.txt,记录本次变更内容、修改人和验证结果。

在与 PLC 集成前,需要确认工程中已正确设置输出单元:检测结果(OK/NG)、测量值、坐标等数据要映射到 PLC 可读取的地址区。常见做法是通过 Ethernet/IP 或 PROFINET 将结果写入 PLC 的输入寄存器。此时工程文件应处于“已保存且已下载到相机”的状态,否则 PLC 读到的是旧逻辑。建议在工程树中展开“PLC Link”确认通信状态为已连接,并在主视图触发一次,观察 PLC 侧对应地址是否同步变化。

工程文件管理的一个实用习惯:在每次现场调试前,先把当前工程另存为“调试前备份”,调试完成并验证通过后,再另存为正式版本。这样即使误改参数,也能快速回退。
不要在没有备份的情况下直接覆盖相机内工程。CV-X 相机内的工程与 PC 上的工程文件是两份数据,修改后需明确“保存到 PC”还是“下载到相机”,两者混淆会导致 PLC 读到与预期不一致的结果。

完成以上步骤后,你应当得到一个可稳定出图、参数明确、文件版本清晰的 CV-X 工程。这个工程就是后续与 PLC 进行通信映射、触发联调和结果校验的起点。下一阶段的所有集成工作,都建立在本节所建立的采集基线与工程文件之上。