EtherNet/IP - Keyence PLC

基恩士 PLC 与 Mech-Mind 系统进行 EtherNet/IP 通讯包含以下流程：

所需软硬件

硬件

  • KV-8000/8000A/7500/5500 集成 EIP 通讯功能；KV-EP21V、KV-NC1EP 通讯模块。

  • USB Type-A 转 USB Type-B 数据线。

  • 220V AC 转 24V DC 电源适配器。

  • Mech-Mind 工控机或主机已安装标准 PCI-e 通讯板卡：HMS Ixxat INpact EIP Slave PCIe（INpact EIP 从站 PCIe）。

  • 交换机和网线。

注意

本例程采用 KV-8000。

硬件连接如下图所示。

../../../_images/hardware_connection5.png

软件

  • 基恩士 PLC 编程软件 KV STUDIO 11.41。

  • Mech-Center 1.5.1 及以上，Mech-Vision 1.5.0 及以上，Mech-Viz 1.5.0 及以上。

  • Ixxat VCI 板卡驱动软件 。

  • HMS ipconfig 设定通讯板卡的 IP 地址。

  • Mech-Mind EDS 文件：005A002B003A0100.EDS 。

    EDS 文件位于 Mech-Center 安装路径下的 Mech-Mind/Mech-Center/mech_interface/EthernetIP 文件夹。

  • PLC 例程文件：

    • CameraSignalsMove.mod（视觉系统信号传送）；

    • CameraTest.mod（视觉系统测试）；

    • ObtainPose.kfb（目标位姿获取功能块）。

    例程文件位于 Mech-Center 安装路径下的 Mech-Mind/Mech-Center/mech_interface/documents/CN/基恩士EtherNet IP编程指南 文件夹。请将该例程文件复制到已安装 KV STUDIO 的计算机中。

工控机配置及启动通讯

检查工控机通讯板卡及驱动

  1. 在工控机 PCI-e 插槽中，确认已安装 INpact EIP 从站 PCIe 板卡。

    ../../../_images/install_communication_board.png

  2. 在工控机上，鼠标右键单击 Windows 图标，打开设备管理器，确认已安装板卡驱动软件 VCI4 INpact PCIe。

    ../../../_images/device_manager.png

Mech-Center 配置及启动通讯

  1. 运行 Mech-Center，打开 部署设置 窗口。

    ../../../_images/deployment_settings_1.png

  2. 单击左侧 Mech-Interface ，依次选择 启用 Mech-Interface ‣ 标准接口 ‣ ETHERNET IP ，最后单击 保存 。

    ../../../_images/deployment_settings_2.png

  3. 在 Mech-Center 主窗口中，单击 启动接口服务 ，在服务状态栏中会出现 ETHERNET IP 服务图标。

    ../../../_images/deployment_settings_3.png

设定工控机通讯板卡 IP 地址

  1. 设定通讯板卡 IP 地址需要使用 HMS 公司的 IPconfig 软件。使用网线将安装有 IPconfig 的工控机网口和 IXXAT INpact 通讯板卡网口连接。

    注意

    在设定通讯板卡并成功通讯后，临时网线便可取消。

  2. 打开 HMS IPconfig 软件，单击扫描，取消勾选 DHCP ，并设定板卡 IP 地址和子网掩码。设置的 IP 地址需和 PLC 中配置的 IP 地址相同，然后单击 Apply 确认并退出软件。

    ../../../_images/set_ip4.png

创建和配置 PLC 工程

创建 PLC 工程

  1. 打开 KV STUDIO 软件，单击 创建新项目 ，根据实物选择 支持的机型 ，输入 项目名 ，单击 参照 ，选择项目保存路径，最后单击 OK 。

    ../../../_images/create_plc_1.png

  2. 弹出窗口提示 是否要自动设定运转记录设定 ，单击 是 。

    ../../../_images/create_plc_2.png

  3. 弹出窗口提示 是否在最初设定单元配置 ，单击 否 。

    ../../../_images/create_plc_3.png

  4. 在左侧 项目 栏，依次展开 单元配置/KV-8000 ，双击 EtherNet/IP R30000 DM10000 ，弹出 EtherNet/IP 设定 窗口，单击 手动 。

    ../../../_images/create_plc_4.png

  5. 在 EtherNet/IP 设定 窗口中，选中 KV-8000 ，在 设备设定 选项卡，设定 PLC 的 IP 地址。

    ../../../_images/create_plc_5.png

EDS 文件安装及配置

  1. 在 EtherNet/IP 设定 窗口中，单击菜单栏 EDS 文件 ，选择 登录 。在弹出窗口中，选择相应 EDS 文件后，单击 确定 。

    注意

    该 EDS 文件可以从 Mech-Mind 工控机中获得。EDS 文件位于 Mech-Center 安装路径下的 Mech-Mind/Mech-Center/mech_interface/ETHERNETIP 文件夹。将 ETHERNETIP 文件夹复制到安装有 KV Studio 的计算机中，然后单击 登录 找到该文件夹。

    ../../../_images/eds_file_0.png
    ../../../_images/eds_file_1.png

    若弹出 选择图标 窗口，选中 选择图标文件选项 ，单击 OK 。

    ../../../_images/eds_file_2.png

    选择相应图标文件后，单击 确定 。

    ../../../_images/eds_file_3.png

  2. EDS 文件登录成功后，设备列表会显示 Ixxat INpact EtherNet/IP(TM) 设备，双击该设备加入 EtherNet IP 网络。

    ../../../_images/eds_file_4.png

  3. 弹出 适配器初始设定 窗口，设定设备 IP 地址（与 HMS ipconfig 中 IP 地址设定一致），单击 OK 。

    ../../../_images/eds_file_5.png

  4. 选中 Ixxat INpact EtherNet/IP(TM) 设备，在 设备设定（2） 选项卡下”，单击 连接设定 右侧的 .. 。

    ../../../_images/eds_file_6.png

  5. 在 连接设定 窗口，单击 软元件分配 。在弹窗内根据实际需要分别自定义 IN 、 OUT 首软元件（图示首软元件地址分配与本例程匹配），分配结束后，返回 EtherNet/IP 设定 窗口。

    ../../../_images/eds_file_7.png

  6. EtherNet/IP 设定 窗口出现相机从站及配置信息，单击 OK 。

    ../../../_images/eds_file_8.png

  7. 在 单元编辑器 窗口，单击 OK 。

    ../../../_images/eds_file_9.png

下载 PLC 硬件配置

  1. 返回 KV STUDIO 主窗口，单击菜单栏 PLC 传输 ，弹出 传输程序 窗口。

    ../../../_images/download_configuration_1.png

  2. 在 传输程序 窗口，使用默认选项，单击 执行 。

    ../../../_images/download_configuration_2.png

  3. 下载过程中需要将 PLC 转至编程模式，下载成功后，再转入运行模式。

    ../../../_images/download_configuration_3.png
    ../../../_images/download_configuration_4.png

检查通讯是否成功

  1. 若连接成功，在 KV STUDIO 监控器模式下，可以看到 Mech-Mind 设备处于在线状态。

    ../../../_images/establish_communication_1.png

  2. 在 Mech-Center 主窗口中，若连接成功，则在界面右侧日志栏显示 连接ETHERNET IP控制器成功 。

    ../../../_images/establish_communication_2.png

    若无该日志，请检查以下是否正常：

    1. 硬件网络连接是否正常；

    2. Mech-Center 的接口服务是否开启；

    3. PLC 是否下载配置到 PLC 硬件。

PLC 工程导入例程文件并下载

注意

Mech-Mind 例程文件的导入和测试，请使用新建 PLC 工程；如需添加到已存在的 PLC 工程中，建议先创建新工程进行导入和测试，然后复制到已存在的工程中。

导入 Mech-Mind 例程文件

  1. 在 KV STUDIO 主窗口的编辑器模式下，依次单击菜单栏 文件 ‣ 导入 ‣ 导入程序 ，弹出 导入程序 窗口。

    ../../../_images/import_file_1.png

  2. 在 导入程序 窗口 ，选中相应 CameraSignalsMove.mod 、 CameraTest.mod 、 ObtainPose.kfb 文件，单击 打开 。

    ../../../_images/import_file_2.png

  3. 弹出 导入完成 窗口，单击 确定 。

    ../../../_images/import_file_3.png

下载 PLC 程序

  1. 返回 KV STUDIO 主窗口，单击菜单栏 PLC 传输 -> 监控器模式 ，弹出 传输程序 窗口。

    ../../../_images/build_plc_1.png

  2. 在 传输程序 窗口，使用默认选项，单击 执行 。

    ../../../_images/build_plc_2.png

  3. 下载过程中需要将 PLC 转至编程模式，下载成功后，再转入运行模式。

    ../../../_images/build_plc_3.png
    ../../../_images/build_plc_4.png

视觉工程测试

本部分介绍如何使用例程功能块 ObtainPose 实现 Mech-Vision 工程的触发和获取数据，以及 Mech-Viz 工程的触发和获取数据。IO 模块的具体功能和介绍，参见 《标准接口开发者手册》 PROFINET 通讯的相关章节 。

准备工作

  1. 搭建 Mech-Vision 工程，并设置自动加载当前工程。Mech-Vision 工程的搭建，请参考 Mech-Vision 相关教程。

    ../../../_images/preparation_1.png

  2. 在 Mech-Center 的部署设置中，选择 Mech-Vision ，单击工程路径同步，对已设置自动加载的 Mech-Vision 工程进行编号。

    ../../../_images/preparation_2.png

  3. 搭建 Mech-Viz 工程，并设置 自动加载 。Mech-Viz 工程的搭建，请参考 Mech-Viz 相关教程。

    ../../../_images/preparation_3.png

    测试所使用的 Mech-Viz 工程中需使用一个任务名称为1的分支任务，如下图所示。

    ../../../_images/preparation_4.png

从 Mech-Vision 获取视觉点

参数设置

  1. 在例程中，使能开关 ToCamera.COM_ENABLE 处于常开状态。

  2. 双击 MOV 模块，设置 Mech-Vision 工程编号，即 Mech-Center 部署设置中 Mech-Vision 工程的 ID。将 VISION_PROJ_NUM 的值设为 1 ，则运行 Mech-Center 部署设置中 ID 为 1 的 Mech-Vision 工程。

  3. 设置 Mech-Vision 工程返回的位姿数量。REQ_POSE_NUM 的值默认为0，表示 Mech-Vision 返回全部位姿结果。

    ../../../_images/test_vision_1.png

触发 Mech-Vision 工程运行

  1. 返回 KV STUDIO 主窗口，在 项目 侧边栏中展开 程序 ，双击 CameraTest ，双击功能块 ObtainPose 中的输入变量 VisionStart ，该信号即设为 1 ，启动 Mech-Vision 工程；随后再次双击该变量，将其值重置为 0 。

  2. 检查 StatusCode 变量的返回值变为1102，则表示工程启动正常。若返回值为10XX，请参考位于 Mech-Center 安装路径下的 Mech-Mind\Mech-Center\mech_interface\documents\CN\ 文件中的 《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

    ../../../_images/test_vision_2.png

获取 Mech-Vision 计算的位姿结果

  1. 待 StatusCode 反馈 1102 后，双击功能块 ObtainPose 中的输入变量 VisObtainStart ，该信号即设为 1 ，触发获取位姿；随后再次双击该变量，将其值重置为 0 。结果如下图所示，SendPoseNum 值为2，表示获取到2个位姿点。

    ../../../_images/test_vision_3.png

  2. 在 KV STUDIO 主窗口，单击状态栏 软元件值批量更改/读取窗口 打开该窗口。

    ../../../_images/test_vision_4.png

  3. 在 软元件值批量更改/读取窗口 窗口，单击菜单栏 添加软元件 ‣ 批量插入 ，弹出窗口，按照下图所示值对每项进行设置，最后单击 确定 。

    ../../../_images/test_vision_5.png

  4. 在 软元件值批量更改/读取窗口 窗口，单击菜单栏 PLC ‣ 从 PLC 读取全部项目 。

    ../../../_images/test_vision_6.png

    本例收到视觉软件发送的2组位姿数据（数值为实际值乘10000）。

    ../../../_images/test_vision_7.png

从 Mech-Viz 获取规划路径

参数设置

  1. 在功能块 ObtainPose 中，双击输入变量 Reset 。在 软元件值批量更改/读取窗口 窗口，再次单击菜单栏 PLC ‣ 从 PLC 读取全部项目 ，清除上一次获取的视觉结果。

    ../../../_images/test_viz_1.png

  2. 修改 DM0 寄存器的值，设置 BranchName 的值为 1 。

  3. 修改 DM1 寄存器的值，设置 BranchPort 的值为 1 ，控制 Mech-Viz 工程执行到分支1时沿出口1继续执行。

    ../../../_images/test_viz_2.png

  4. 设置 REQ_POSE_TYPE 的值为 1 ，设置 Mech-Viz 返回的是关节角数据。

    ../../../_images/test_viz_3.png

触发 Mech-Viz 工程运行

在功能块 ObtainPose 中，双击输入变量 VizStart ，启动 Mech-Viz 工程。检查 StatusCode 变量的返回值变为2103，则表示工程启动正常。若返回值为20XX，请参考位于 Mech-Center 安装路径下的 Mech-Mind\Mech-Center\mech_interface\documents\CN\ 文件中的 《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

../../../_images/test_viz_4.png

设置 Mech-Viz 的分支出口

在功能块 ObtainPose 中，双击输入变量 BranchSet ，选择 Mech-Viz 分支出口，检查 StatusCode 变量的返回值变为2105，则表示分支设置成功。若返回值为20XX，请参考位于 Mech-Center 安装路径下的 Mech-Mind\Mech-Center\mech_interface\documents\CN\ 文件中的 《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

../../../_images/test_viz_5.png

获取 Mech-Viz 规划路径

  1. 在功能块 ObtainPose 中，双击输入变量 VizObtainStart ，获取 Mech-Viz 的规划路径，检查 StatusCode 变量的返回值变为2100，则表示获取 Mech-Viz 的规划路径成功。若返回值为20XX，请参考位于 Mech-Center 安装路径下的 Mech-Mind\Mech-Center\mech_interface\documents\CN\ 文件中的 《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。结果如下图所示，SendPoseNum 值为10，表示获取到10组关节角数据。关节角数据保存在 TargetPose 中。

    ../../../_images/test_viz_6.png

  2. 返回 软元件值批量更改/读取 窗口，再次单击菜单栏 PLC ‣ 从 PLC 读取全部项目 ，10组位置数据如下图所示（数值为实际值乘10000）。

    ../../../_images/test_viz_7.png
    ../../../_images/test_viz_8.png