配置 CoaXPress-over-Fiber 系统#

本主题将帮助您使用 racer 2 XL 线阵相机、imaFlex 2 Dual 100 采集卡以及 Framegrabber SDK 搭建 CoaXPress-over-Fiber 系统。

一般信息#

CoaXPress-over-Fiber 系统由多个组件组成。以下各节介绍了搭建该系统的主要方面。

假定采用以下设置：

• 系统中已安装 imaFlex 2 Dual 100 采集卡。对于数据转发拓扑，请重复安装采集卡的步骤。
• 通过光纤电缆将 racer 2 XL 相机连接到采集卡。
• 光纤电缆由两个通过 B 型 12 芯 MPO 电缆连接的 QSFP28 模块组成。

• 编码器信号（行触发）已连接到相机。
• 帧触发信号通过 D-sub 26 电缆（前置 GPIO 连接器）连接到采集卡的前置 GPIO 连接器。
• 已安装 Framegrabber SDK 5.11.8 或更高版本。
• 驱动程序已由 Framegrabber SDK 安装程序更新，版本为 2.5.5.0 或更高版本。

检查软件和固件版本#

本节介绍如何检查软件版本、驱动程序版本以及相机固件，以及在哪里可以找到这些信息。

Framegrabber SDK 和驱动程序#

在 microDisplay X 中，您可以在 Help > About 下显示已安装的 Framegrabber SDK 版本：

您可以在 Windows 的 Device Manager 中显示驱动程序版本。采集卡列在 multifunction adapters 下：

相机固件#

您可以通过打开 Camera 选项卡并选择 GenICam 在 microDisplay X 中显示相机固件版本：

硬件安装#

安装采集卡#

1. 在 Windows 下关闭快速启动功能，请参见 www.windowscentral.com
2. 关闭计算机。
3. 断开计算机的电源。

4. 将采集卡插入一个空闲的、支持 PCIe (Gen 3.0) x16 的插槽中。

   信息

   确保采集卡未倾斜且已完全插入。

5. 将 8 针母头计算机电源连接器插入采集卡。如果您的计算机未提供匹配的电源连接器，请使用适配器。

6. 将相机触发器连接到采集卡的前置 GPIO 连接器。
7. 将计算机重新连接到电源插座。
8. 启动计算机。

连接相机#

要将 CoF 相机连接到 CoF 采集卡，其工作流程如下：

1. 使用附带收发器模块的光纤电缆将相机连接到采集卡。
2. 将电源连接到相机。
3. 将编码器连接到 GPIO 线路，例如将 A 相连接到线路 2，将 B 相连接到线路 3（另请参见 Encoder Control）。

要求#

要将相机连接到 CoF 采集卡，您需要以下硬件：

• 两个 Basler Moduls QSFP28 100G SR4 MPO 100m
• 一根 Basler Cable Optical, MPO, 8x PC/F
• 一台 CoaXPress-over-Fiber 相机，例如 Basler racer 2 XL 相机 r2T16416-500cm

将 QSFP28 模块连接到光纤电缆#

警告 — 激光安全说明

为避免受伤，请始终遵循以下安全说明：

光纤连接会发射红外范围内的激光辐射。激光辐射是不可见的，如果眼睛直接暴露在其中，可能会造成视力损伤。切勿直视开放的光纤端部或活动的的光口。在进行任何安装、维护或清洁之前，请断开连接或安全关闭系统。处理光纤碎屑时请务必小心。

如果您使用的电缆光纤未永久连接到收发器模块，请执行以下操作：

1. 使用适当的工具清洁 QSFP28 模块的光口。
2. 使用适当的工具清洁光纤线缆。
3. 将光纤电缆插入 QSFP28 模块中。

imaFlex 2 Dual 100 连接器#

将正确的端口连接到相机#

采集卡通常非常灵活，允许将相机连接到 C1，并将数据转发连接到 C0。没有强制的固定顺序，可以根据用户的需求选择连接器。但是，FPGA 处理器中的 Applet 必须与所选的互连方式相匹配。imaFlex 2 Dual 100 的基本线阵 Applet 要求相机连接到 C0 连接器。

软件安装#

安装 Framegrabber SDK#

下载 5.11.8 或更高版本的 Framegrabber SDK。通过双击文件名启动 Framegrabber SDK 安装程序。在安装过程中，请选择以下组件：

• 驱动程序
• 用于 imaFlex 2 Dual 100 的采集小程序
• pylon Firmware Updater
• GUI 工具

安装 Framegrabber SDK 后，请检查以下内容：

• 确保至少已安装 imaFlex 2 Dual 100 的平台。
• 确保 Framegrabber SDK 安装目录的路径已设置为 BASLER_FG_SDK 计算机的环境变量中。

检查采集卡是否位于正确的 PCIe 插槽中#

如果未达到所需的带宽，则采集卡可能处于错误的 PCIe 插槽中，并且可能仅提供 PCIe (Gen 3.0) x8 或更低带宽，而不是所需的 PCIe (Gen 3.0) x16。

若要检查这一点：

1. 启动 microDiagnostics。
2. 检查是否显示 PCIe Gen3 x16。如果存在问题，可能会显示类似于以下屏幕截图的内容（未达到所需带宽）：

更新相机固件#

可能需要更新相机固件。若要检查这一点：

1. 将相机连接到采集卡并为其供电。
2. 启动 microDisplay X。
3. 在 microDisplay X 中，打开 Camera 选项卡并检查 Device Version：

如果有可用的较新固件，请使用 pylon Firmware Updater 工具将最新的 .guf 文件加载到相机上。

pylon Firmware Updater#

pylon Firmware Updater 是一个命令行工具，可通过 Framegrabber SDK 进行安装。您可以使用它来更新 Basler 相机的固件。

若要更新 Basler 相机的固件，您需要包含更新固件的 .guf 文件。

You can find the pylon Firmware Updater at <Framegrabber SDK installation directory>/bin/pylonFirmwareUpdater.exe. Run it from the command line.

pylon Firmware Updater 中提供以下命令：

要更新相机，请使用 update 具有以下语法的命令：

PylonFirmwareUpdater update [options] [GUF files]

您可以指定一个或多个 .guf 文件的路径（可使用通配符 *），也可以指定包含 .guf 文件的目录。

逐个相机应用更新。对于每个相机，将应用所提供的 .guf 文件中适用的最新固件。

更新命令选项#

即： update 可以通过以下选项修改命令：

示例：

PylonFirmwareUpdater update --dry-run daA2500_14uc_r_1.4.0.250701.guf
PylonFirmwareUpdater update daA2500_14uc_r_1.4.0.250701.guf
PylonFirmwareUpdater update --dry-run *.guf
PylonFirmwareUpdater update -f daA2500 -f puA2500 *2500*.guf

List 命令#

即： list 命令显示所有已连接相机的列表。

对于两台相机，输出如下所示：

c:\PylonFirmwareUpdater.exe list
pylon Firmware Updater 11.2.2.823

Model SerialNumber DeviceUserID DevClass InUse FirmwareVersion
boA4112-68cm 40072910 GTC/Basler/CXP No
p=xc2b_imx253c/s=d/v=5511.7/i=5511.7/h=4f8c68b

boA1936-400cc 40184836 GTC/Basler/CXP No
p=xc2b_imx421c/s=r/v=1.0.0/i=6901.18/h=a7890af

检查 TDI 级数并对准相机#

若要检查 TDI 级数并对准相机，请跨所有级数采集图像。请执行以下操作：

1. 启动 microDisplay X。
2. 加载 Acq_SingleCoF25Line applet。
3. 将相机配置为面阵模式。在此模式下，相机在自由运行模式下运行，即未触发。
4. 将相机设置为生成 Test Images。
5. 通过设置将图像高度配置为 256 行（级数） FG_HEIGHT = 256.
6. 开始图像采集。

如果一切正常，您将看到带有对角灰色渐变的图像：

连接触发信号#

为了顺畅运行，触发器至关重要。使用两种类型的触发器：

• Line trigger：用于触发某一行；通常连接到相机。
• Frame trigger：用于将行组装成帧；通常连接到采集卡。

有关将触发器连接到 imaFlex 2 Dual 100 的详细信息，请参见 imaFlex 2 Dual 100 文档。

连接行触发信号#

请按以下方式将编码器连接到相机。对于编码器操作，例如，将 A 相连接到 Line 2，将 B 相连接到 Line 3：

对于 Line 2，请使用针脚 6 和 7 上的差分信号；对于 Line 3，请使用针脚 11 和 12 上的差分信号。若要验证是否已收到信号：

1. 启动 microDisplay X。
2. 加载 Acq_SingleCoF25Line applet。
3. 转到Camera标签页下的Encoder Control类别。
4. 请按以下方式配置编码器：
   • EncoderSelector = Encoder0;
   • EncoderSourceA[Encoder0] = Line2;
   • EncoderSourceB[Encoder0] = Line3;
   • EncoderMode[Encoder0] = FourPhase;
   • EncoderOutputMode[Encoder0] = PositionUp;
5. 在移动生产线的同时观察Encoder Control。此功能指示当前发生的是正向运动、反向运动还是无运动。
   EncoderValue显示正向移动了多少步。
   您可以使用此信息来验证编码器信号是否已正确到达相机。

连接帧触发信号#

将帧触发器连接到采集卡，例如连接到 D-sub 26 前置 GPIO 接口。

前置 GPIO 接口的引脚排列：

确保除了所使用的帧触发引脚外，GND 和 VCC 输入也已连接。对于前置 GPIO 连接器，这意味着 VccIn03 和 GndIn03 也应连接到参考信号的 VCC 和 GND。

如果您使用的是 5 V 信号且没有其他可用参考，请将两个系统的地线连接起来，并将 GND 连接到 GndIn03，将 5VOutIso 连接到 VccIn03。

您可以使用小程序中的 Signal Analyzer 来检查前置 GPIO 是否连接正确。在 microDisplay X 中加载小程序并设置以下值：

• FG_SIGNAL_ANALYZER_0_SOURCE = FG_SIGNAL_FRONT_GPI_0
• FG_SIGNAL_ANALYZER_CLEAR = 1

使用您的外部硬件向输入端发送脉冲。您可以使用 FG_SIGNAL_ANALYZER_0_PULSE_COUNT 来验证是否已对脉冲进行计数。

使用 FG_SIGNAL_ANALYZER_0_PERIOD_CURRENT 来分析信号周期。

故障排除#

下表总结了典型症状、可能的原因和初步措施。