C# 视觉检测实战：PLC 按钮触发 VisionPro 检测，OK 亮灯 / NG 灭灯（西门子 PLC，含界面显示与图片存档）

C# 视觉检测实战：PLC 按钮触发 VisionPro 检测，OK 亮灯 / NG 灭灯（西门子 PLC，含界面显示与图片存档）

在机器视觉项目里，最常见的一种工作模式是：工人按下按钮（或产品到位），相机拍照、视觉软件判定 OK/NG，再把结果送给 PLC，由 PLC 决定放行还是剔除。本文用一个 WinForms 小项目，演示如何用 Cognex VisionPro 做视觉判定、用 HslCommunication 与西门子 S7-1200 交互，实现「PLC 按钮触发 → 视觉检测 → 结果回写 PLC + 界面显示 + 图片本地存档」的完整闭环。适合有一定 C# 基础、第一次做视觉与 PLC 联调的初学者。

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一、项目整体方案

整个程序围绕一个循环展开：

1. 程序启动，初始化西门子 PLC 对象，并加载 VisionPro 工程文件（.vpp，工具块 ToolBlock）；
2. 点击「连接西门子」，连接成功后启动定时器，周期性轮询 PLC 的输入点 I0.0（按钮信号）；
3. 当检测到 I0.0 为 true（按钮按下/产品到位），运行 VisionPro 工具块进行检测；
4. 取出输出图像显示到界面，取出检测结果字符串 Output（OK / NG）；
5. 根据结果控制 PLC 上的指示灯：
   • OK ：向 PLC 的 DB50.DBD0 写 1（亮灯 ），界面标签显示绿色 OK，图片存到 imgs/OK；
   • NG / 识别错误 ：写 0（灭灯），标签显示红色，图片存到对应文件夹。
6. 处理完继续轮询，等待下一次触发。

下面是程序的界面布局，包含「连接西门子」按钮、VisionPro 图像显示区和结果标签：

【插图 1：程序界面布局图】

整个检测流程如下图所示（含轮询触发、视觉判定、结果回写与存档的闭环）：

【插图 2：视觉检测整体流程图】

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二、技术准备

2.1 涉及的组件

组件	作用
Cognex VisionPro	康耐视视觉库，负责加载视觉工程、运行检测、输出图像与结果、保存图片
HslCommunication	工业通信库，用 SiemensS7Net 读写西门子 S7-1200
.vpp 工程文件	在 VisionPro 里编辑好的工具块（本项目为 vpps/yaohe.vpp）

VisionPro 相关引用（DLL）：Cognex.VisionPro、Cognex.VisionPro.Core、

Cognex.VisionPro.ImageFile、Cognex.VisionPro.ToolBlock、显示控件

CogRecordDisplay 等；HslCommunication 通过 NuGet 安装。

2.2 核心对象说明

• CogToolBlock：工具块，相当于把一组视觉工具（取像、定位、检测等）封装成一个整体，
  调用 Run() 执行，通过 Outputs["名称"].Value 取输出；
• CogRecordDisplay：VisionPro 的图像显示控件，用来显示检测图像；
• CogImageFileTool：图像保存工具，二开存图推荐用它；
• SiemensS7Net：HslCommunication 的西门子通信类。

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三、初始化：PLC 对象与加载视觉工程

窗体加载时完成两件事：创建 PLC 对象、从文件加载 ToolBlock。

SiemensS7Net s7 = null;
CogToolBlock cogToolBlock;
CogImageFileTool _fileTool = new CogImageFileTool();  // 用于保存图像

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
    // 1. 初始化西门子 PLC：型号 S1200、IP，设置连接超时
    s7 = new SiemensS7Net(SiemensPLCS.S1200, "192.168.8.10")
    {
        ConnectTimeOut = 5000
    };

    // 2. 加载 VisionPro 工程文件（ToolBlock）
    string vpppath = Environment.CurrentDirectory + "\\vpps\\yaohe.vpp";
    cogToolBlock = CogSerializer.LoadObjectFromFile(vpppath) as CogToolBlock;
}

CogSerializer.LoadObjectFromFile 用于把 .vpp 文件反序列化成对应的视觉对象，

这里加载的是 ToolBlock，所以用 as CogToolBlock。注意 .vpp 文件要放到输出目录

（本项目为 bin\Debug\vpps\），并在工程里设置较新则复制。

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四、连接 PLC 并启动轮询

点击「连接西门子」，异步连接成功后启动定时器，定时去读按钮信号：

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    // 异步连接 PLC，返回 OperateResult
    OperateResult result = await s7.ConnectServerAsync();

    if (result.IsSuccess)
    {
        MessageBox.Show("连接成功!!!");
        timer1.Interval = 500;   // 每 500ms 轮询一次
        timer1.Start();
    }
    else
    {
        MessageBox.Show("连接失败!!!");
    }
}

用定时器轮询输入点，是上位机获取 PLC 触发信号的简单方式。轮询周期要结合实际节拍

设置，太短会增加通信次数，太长可能响应不及时。

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五、核心：轮询触发、视觉检测与结果处理

定时器 Tick 中：先读 I0.0，按下才检测；运行 ToolBlock，取图像与结果，按 OK/NG 分别处理。

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    // 1. 读取按钮信号 I0.0（ReadBool 的结果在 .Content）
    bool buttonresult = s7.ReadBool("I0.0").Content;

    if (buttonresult)
    {
        // 2. 运行视觉工具块
        cogToolBlock.Run();

        // 3. 取输出图像，显示到控件并自适应大小
        ICogImage OutputImage = (ICogImage)cogToolBlock.Outputs["OutputImage"].Value;
        cogRecordDisplay1.Image = OutputImage;
        cogRecordDisplay1.Fit();

        // 4. 取检测结果字符串
        string result = cogToolBlock.Outputs["Output"].Value.ToString();

        // 5. 按结果分别回写 PLC、更新界面、保存图片
        if (result == "OK")
        {
            s7.Write("DB50.DBD0", 1);          // OK：写 1 亮灯
            label1.Text = "OK";
            label1.ForeColor = Color.DarkGreen;
            SaveImage(OutputImage, "OK");
        }
        else if (result == "NG")
        {
            s7.Write("DB50.DBD0", 0);          // NG：写 0 灭灯
            label1.Text = "NG";
            label1.ForeColor = Color.DarkRed;
            SaveImage(OutputImage, "NG");
        }
        else
        {
            s7.Write("DB50.DBD0", 0);          // 识别异常：写 0 灭灯
            label1.Text = "识别错误";
            label1.ForeColor = Color.DarkRed;
            SaveImage(OutputImage, "错误识别");
        }
    }
}

关键点：

• ToolBlock 的输出通过 Outputs["名称"].Value 获取，名称要和 .vpp 工程里配置的输出
  端子名一致（本项目为 OutputImage 和 Output）；
• cogRecordDisplay1.Fit() 让图像自适应控件大小；
• 结果通过 DB50.DBD0（32 位双字）控制指示灯：OK 写 1 亮灯，NG/异常写 0 灭灯。

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六、图片本地存档

检测图片按结果分类保存，文件名带时间，方便追溯。VisionPro 二开存图推荐使用

CogImageFileTool：

private void SaveImage(ICogImage _img, string str)
{
    // 按结果拼目录：imgs/OK、imgs/NG、imgs/错误识别
    string fileName = Directory.GetCurrentDirectory() + $"\\imgs\\{str}";
    Directory.CreateDirectory(fileName);

    // 拼接文件名：结果 + 当前时间
    string imgName = $"{str}--{DateTime.Now.ToString("HH时mm分ss秒")}.bmp";

    // 用 CogImageFileTool 保存
    _fileTool.InputImage = _img;
    _fileTool.Operator.Open($"{fileName}\\{imgName}", CogImageFileModeConstants.Write);
    _fileTool.Run();
}

正式项目中图片命名通常会带上产品序列号、批次等信息，便于质量追溯；保存格式也可选用

jpg/png 等。

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七、常见坑

1. 连不上 PLC？ 检查网线、同网段、能否 ping 通、PLC 型号与 IP；S7-1200 还需在博途
   里允许 PUT/GET、DB 块取消「优化的块访问」。
2. 加载 .vpp 报错？ 文件路径要正确（建议用 Environment.CurrentDirectory 拼相对
   路径），并把 .vpp 复制到输出目录；加载后用 as 转换要确认类型匹配。
3. 取输出为 null / 报错？ Outputs["名称"] 的名称必须和 ToolBlock 里配置的输出端子
   完全一致，注意大小写。
4. 图像不显示？ 要给 cogRecordDisplay.Image 赋值并调用 Fit()；确认 ToolBlock
   确实输出了 ICogImage。
5. 按钮按下没反应？ 确认轮询定时器已启动、I0.0 地址正确、ReadBool 用 .Content
   取值；按钮信号最好在 PLC 或上位机做去抖。
6. 重复触发 / 一次按下检测多次？ 轮询期间按钮一直为 true 会反复触发，可在检测后
   等待信号复位（下降沿）再允许下一次，或由 PLC 做单次触发。
7. 图片保存失败？ 先 Directory.CreateDirectory 确保目录存在；注意文件占用与命名
   冲突。
8. 本项目以跑通功能为主，正式部署可补充异常处理、断线重连、日志，并把 IP、地址等
   放到配置文件。

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八、小结

1. 这是一个典型的「PLC 触发 + 视觉检测 + 结果回写 + 图片存档」视觉检测闭环；
2. 用 CogSerializer.LoadObjectFromFile 加载 ToolBlock，Run() 执行，
   Outputs["..."].Value 取图像与结果；
3. 用 HslCommunication 的 SiemensS7Net：ConnectServerAsync 连接、
   ReadBool("I0.0") 读触发、Write("DB50.DBD0",值) 控制亮灯（1）/灭灯（0）；
4. 图像用 CogRecordDisplay 显示、CogImageFileTool 按 OK/NG 分类存档；
5. 注意轮询去抖、单次触发、输出端子名一致等联调细节。

掌握这套流程后，再配合实际相机和 PLC，就能快速搭建一个视觉检测工位。建议对照本文代码

亲手连接相机与 PLC 跑一遍，加深理解。