2. MERLIC项目架构与产线集成方式

在高速产线中，MERLIC 并不是一个孤立的视觉软件，而是整条自动化链路中的“视觉决策节点”。要让它稳定地嵌入产线节拍，必须先理解它的项目架构，以及它与 PLC、机器人、相机之间的通信与同步方式。本节围绕三个问题展开：MERLIC 项目内部由什么组成、它如何与外部设备交换数据、产线触发与同步如何保证节拍一致。

一、MERLIC 项目结构：从图像源到结果输出

一个 MERLIC 项目（Project）本质上是一条可执行的视觉处理链。它的结构可以拆成四层：图像源层、工具层、结果层和通信层。

• 图像源层：定义图像从哪里来。常见来源包括 GigE Vision / USB3 Vision 相机、图像文件夹、视频文件，以及通过 MERLIC 的 Image Source 接口接入的外部图像。产线场景中通常使用相机实时采集，并配合触发模式。
• 工具层：由若干 MERLIC 工具（Tool）组成，例如图像采集、预处理、定位、测量、检测、OCR、条码识别等。工具之间通过图像和区域数据连接，形成有向的处理链。
• 结果层：每个工具输出结果，如位置坐标、测量值、OK/NG 判定、字符串等。结果可以被后续工具引用，也可以被通信层读取。
• 通信层：负责与 PLC、机器人、上位机交换数据。MERLIC 支持多种工业通信方式，最常用的是基于以太网的 PLC 通信和通用 TCP/IP 通信。

理解这个分层很重要：图像源决定“什么时候处理”，工具层决定“处理什么”，结果层决定“输出什么”，通信层决定“怎么把结果送出去、怎么接收外部指令”。四层中任何一层的配置不当，都会在产线节拍上暴露出来。

二、与 PLC 的通信接口

MERLIC 与 PLC 的通信通常有两种典型方式：一种是基于 MERLIC 内置的 PLC 通信工具（如 Siemens S7、Modbus TCP 等），另一种是通过通用 TCP/IP 或 OPC UA 由上位机中转。在高速产线中，推荐优先使用 MERLIC 直接支持的 PLC 协议，减少中间环节带来的延迟。

以 Siemens S7 为例，MERLIC 通过 S7 协议与 PLC 建立连接，读写 DB 块中的变量。典型的数据交换包括：

• PLC → MERLIC：触发信号（如 DB1.DBX0.0）、产品型号切换、参数配方编号。
• MERLIC → PLC：检测结果 OK/NG、测量值（如 DB2.DBD0 存放宽度值）、机器人抓取坐标 X/Y/角度。

配置时需要注意三点：一是 PLC 侧的 DB 块必须关闭“优化访问”，否则无法按绝对地址读写；二是数据类型要匹配，MERLIC 的 Real 对应 PLC 的 REAL（32 位浮点），Bool 对应位；三是通信周期要小于产线节拍，例如节拍为 200 ms 时，通信周期建议不超过 50 ms。

三、与机器人的通信接口

机器人通常不直接与 MERLIC 通信，而是通过 PLC 中转，或者通过 TCP/IP 直接接收 MERLIC 发送的坐标字符串。直接 TCP/IP 方式的优点是延迟低、格式灵活，适合高速抓取场景。

一个典型的 TCP/IP 坐标消息格式如下：

#POSE,123.45,678.90,-12.34,1\n

其中 123.45 为 X 坐标（mm），678.90 为 Y 坐标（mm），-12.34 为旋转角度（°），1 为 OK 标志。机器人端解析后执行抓取。需要注意的是，MERLIC 输出的坐标是图像坐标系下的像素值或经过标定后的物理坐标，必须与机器人坐标系对齐。标定环节通常使用九点标定或手眼标定，把像素坐标转换为机器人基坐标。

四、与相机的通信接口

MERLIC 通过 GigE Vision 或 USB3 Vision 标准接口连接工业相机。在产线集成中，相机的工作模式分为连续采集和触发采集。高速产线必须使用触发采集，否则会出现图像与产品位置不对应的问题。

触发方式分为硬触发和软触发。硬触发由 PLC 或光电传感器直接给相机 I/O 信号，延迟最低，通常小于 1 ms；软触发由 MERLIC 通过软件命令触发相机，延迟受操作系统调度影响，通常在 5～20 ms。对于节拍小于 300 ms 的产线，建议使用硬触发。

五、产线触发与同步机制

触发与同步是节拍优化的核心。一个完整的触发周期包括：PLC 发出触发信号 → 相机曝光并输出图像 → MERLIC 接收图像并执行工具链 → 结果通过通信层回传 PLC 或机器人。这个周期必须小于产线节拍，否则产线需要等待视觉结果。

为了压缩周期，可以采取以下措施：

• 将相机曝光时间控制在 1～3 ms，并使用频闪光源提高亮度。
• MERLIC 工具链只保留必要工具，避免在产线运行时执行耗时长的标定或训练操作。
• 使用 MERLIC 的并行处理能力，把不依赖前序结果的工具并行执行。
• 通信层使用事件驱动而非轮询，减少等待时间。

六、集成检查清单

在把 MERLIC 项目接入产线前，可以按以下清单逐项确认：