一句話:看您 PLC 是哪一家
工業視覺 的協定選擇,不是技術問題,是廠牌生態問題:
| PLC 廠牌 | 推薦協定 | 理由 |
|---|---|---|
| Siemens S7-1200/1500 | PROFINET | 原生支援、TIA Portal 整合最簡單 |
| Rockwell / Allen-Bradley | Ethernet/IP | 原生支援、Studio 5000 整合 |
| 三菱 Mitsubishi | 通常 Ethernet/IP 或 Modbus TCP | 看型號 |
| Omron | Ethernet/IP 為主 | 原生支援 |
| Beckhoff | EtherCAT(更專業) | 但 Cognex 需 Gateway |
| 多廠牌混合 | Modbus TCP(開放) | 跨廠牌相容性最佳 |
PROFINET vs Ethernet/IP 技術對比
| 比較項 | PROFINET | Ethernet/IP |
|---|---|---|
| 主導廠商 | Siemens | Rockwell |
| 標準維護 | PI(PROFINET International) | ODVA |
| 即時性 | RT 250 μs–10 ms / IRT 31.25 μs–250 μs | 1-10 ms |
| 同步精度 | IRT 抖動 < 1 μs | CIP Sync 可達 sub-μs |
| 主流市場 | 歐洲 / 全球 Siemens 客戶 | 北美 / Allen-Bradley |
| 設定方式 | TIA Portal + GSDML | Studio 5000 + EDS |
| 拓樸 | 星型 / 線型 / 環型 | 同 |
| Cognex 原生支援 | ✅ | ✅ |
重點:技術上差不多。差別只在「廠商生態」。
台灣常見 PLC 廠牌分布
台灣製造業常見 PLC 廠牌與對應協定:
| 廠牌 | 對應協定 |
|---|---|
| Siemens | PROFINET |
| Mitsubishi | SLMP / Ethernet/IP / Modbus |
| Allen-Bradley / Rockwell | Ethernet/IP |
| Omron | Ethernet/IP |
| Schneider / Beckhoff / Delta | Modbus / 自有協定 |
整合步驟(雙協定共通)
PROFINET 整合步驟(Siemens)
- TIA Portal 安裝 Cognex GSDML
- 拖 Cognex 設備到網路拓樸
- 配置 I/O 資料區
- Cognex 端 EasyBuilder 啟用 PROFINET
- 驗證通訊
Ethernet/IP 整合步驟(Rockwell)
- Studio 5000 載入 Cognex EDS 檔
- 拖 Cognex 設備到 I/O 配置
- 配置 Class 1 Implicit Messaging
- Cognex 端 EasyBuilder 啟用 Ethernet/IP
- 驗證通訊
兩種流程幾乎一樣,只是工具不同。
何時選 Modbus TCP?
雖然 Modbus TCP 為非循環式、不具確定性(plant LAN 一般 < 10 ms),但 3 個情境 仍推薦:
1. 多廠牌混合
- 一條產線 Siemens + 三菱 + Allen-Bradley 混用
- Modbus TCP 是唯一通用協定
2. 不需高即時性
- 一般檢測 OK/NG 輸出(< 100 ms 延遲容忍)
- Modbus 簡單夠用
3. 預算考量
- 不需付授權費(PROFINET / Ethernet/IP 雖然開放但工具費用較高)
- 開源 Modbus 函式庫多
何時用 EtherCAT?
EtherCAT 即時性最佳(< 100 μs),但 Cognex 不直接支援:
| 情境 | 建議 |
|---|---|
| 客戶用 Beckhoff PLC + 高速即時控制 | 用 Gateway 把 Cognex Ethernet/IP 轉 EtherCAT |
| 多軸運動控制 + 視覺同步 | TwinCAT + VisionPro + 主站卡 |
| 一般工業 + 速度需求中等 | 改用 PROFINET 即可(不需 EtherCAT 等級) |
工程師常見問題
Q:能跨協定通訊嗎?
A:可以但複雜。需 Gateway 設備:
- Hilscher netTAP / Anybus X-Gateway
- 一邊接 PROFINET,一邊接 Ethernet/IP
- 額外成本 NT$ 30-80 萬 + 整合工程(視個案評估)
多數客戶選一個協定,不用 Gateway。
Q:協定速度差別多大?
A:實務上:
- 30 件/分鐘以下 → 三種協定都夠
- 30-300 件/分鐘 → PROFINET RT 或 Ethernet/IP
-
300 件/分鐘 → PROFINET IRT 或 EtherCAT
-
1000 件/分鐘 → EtherCAT 必選
Q:能用無線通訊嗎?
A:工業即時控制不建議無線(延遲不穩、干擾風險)。有線 RJ45 / 光纖是工業標配。
Q:能跟 OPC UA 共存?
A:可以也常見。
- PROFINET / Ethernet/IP = 機台即時控制
- OPC UA = MES / SCADA / 雲端整合
並存無衝突。
