通信配置及示例程序使用¶

西门子 PLC 使用 TIA Portal 软件与 Mech-Mind 系统进行 Modbus TCP 通信包含以下流程：

所需软硬件 ¶

硬件 ¶

Siemens SIMATIC S7-1200，CPU 1211C，DC/DC/DC。
220V AC 转 24V DC 电源适配器。
Mech-Mind 工控机或主机。
网线。

软件 ¶

西门子 PLC 编程软件 TIA Portal V15.1。
Mech-Center 1.6.1 及以上，Mech-Vision 1.6.0 及以上，Mech-Viz 1.6.0 及以上。
PLC 例程文件：
- MM Modbus TCP.scl（用于建立 Modbus TCP 通信）；
- MM Modbus TCP Interface Program.scl（用于实现各种接口指令的功能）。
例程文件位于 Mech-Center 安装路径下的 XXXX/Mech-Center-xxx/Robot_Interface/Modbus TCP/Siemens TIA Portal 文件夹下。请将该例程文件复制到已安装 TIA Portal 的计算机中。

注意

工控机或主机需关闭防火墙软件。

工控机配置及启动通信 ¶

设置工控机或主机 IPv4 地址 ¶

打开控制面板，单击 查看网络状态和任务 。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/set_ip1.png$
在网络和共享中心窗口中，单击 更改适配器设置 。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/set_ip2.png$
在网络连接窗口中，双击与 PLC 有网络连接的 以太网 适配器，弹出 以太网状态 窗口，单击属性。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/set_ip3.png$
在 以太网属性 窗口的网络选项卡下，双击 Internet协议版本4（TCP/IPv4） 项目。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/set_ip4.png$
在 Internet协议版本4（TCP/IPv4）属性 窗口中，按下图所示设置固定 IP 地址、子网掩码和默认网关（需与 PLC 在同一网段）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/set_ip5.png$

Mech-Center 配置及启动通信 ¶

运行 Mech-Center，打开部署设置窗口。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/deployment_settings_1.png$
单击左侧 Mech-Interface ，依次选择启用 Mech-Interface ‣ 标准接口 ‣ Modbus TCP SLAVE ，从站 IP 设置为 0.0.0.0（即本地计算机的 IPv4 地址），从站端口号设置为 2000，从站设备地址设为 255，字节序选择 ABCD，最后单击保存。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/deployment_settings_2.png$
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 Modbus TCP SLAVE 服务图标。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/deployment_settings_3.png$

创建和配置 PLC 工程 ¶

创建 PLC 工程 ¶

ヒント

请根据实际需求，单击保存项目，保存对工程的更改。

打开 TIA Portal 软件，单击创建新项目，输入项目名称，选择路径，单击创建。在弹出新页面后，单击打开项目视图。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/create_plc_1.png$
在 项目树 侧边栏，双击添加新设备，进入添加新设备界面。在控制器选项处，选择与实体 PLC 一致的模块，单击确定。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/create_plc_2.png$
在 项目树 侧边栏，单击设备组态，单击设备视图，双击 PLC_1 处网口标识，在 属性/常规 页面单击以太网网址，设置 IP 地址，子网掩码使用默认值。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/create_plc_3.png$

导入 Mech-Mind 例程文件 ¶

注意

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

在项目树下，依次双击 PLC_1[CPU 1211C DC/DC/DC] ‣ 外部源文件，双击 添加新的外部文件 ，在弹出窗口中，选择 MM Modbus TCP.scl 、MM Modbus TCP Interface Program.scl 文件后，单击打开，将其导入至 PLC 工程。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_1.png$
选中新导入的外部源文件（先选中 MM Modbus TCP.scl ,再选中 MM Modbus TCP Interface Program.scl ，否则在日志窗口将会出现报错信息），右键单击，选择 从源生成块 。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_2.png$
弹出 块可能会覆盖 窗口，单击确定。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_3.png$
外部源文件生成的功能函数、数据块如下图所示，其中，Camera_User DB 块存放用户数据，MM Modbus TCP Interface DB 块存放通信交互数据，MM Modbus TCP DB 块存放通信配置参数。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_4.png$
双击打开 MM Modbus TCP[FC14] 功能块，依次单击 ToCamera 及 FromCamera No.1~6 程序段，确认所有 MB_DATA_PTR 变量的指针数据块编号与 MM Modbus TCP Interface 数据块编号一致，例如图中两处均为 2。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_5.png$

如果两处不一致，且 MM Modbus TCP Interface 数据块编号不易修改，可使用功能块右侧的任务选项卡中的查找和替换功能，将 MB_DATA_PTR 变量的指针数据块编号替换为 MM Modbus TCP Interface 数据块的实际编号。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_6.png$
若 系统块/程序资源 下没有自动生成 MB_CLIENT 功能块、MB_CLIENT_DB 数据块，则需要根据当前 CPU 设备型号，重新引入 MB_CLIENT 功能块，请参考下一步骤；若已自动生成，请跳过下一步骤。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_7.png$
在项目树下，单击 程序块 ，双击打开 Main[OB1] 组织块，选中程序段下梯形图，在右侧指令窗口中，依次选择通信 ‣ 其他‣ MODBUS TCP ，双击 MB_CLIENT 功能块，弹出 调用选项 窗口，确定。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_8.png$

此时， 系统块/程序资源 下自动生成 MB_CLIENT 功能块、MB_CLIENT_DB 数据块，返回已打开的 MM Modbus TCP 功能块，在工具栏中，单击编译图标。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_9.png$

当状态栏的 信息/编译 下提示 “MM Modbus TCP 块已成功编译”，即可删除 Main[OB1] 组织块/程序段1 下的 MB_CLIENT 功能块。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_10.png$

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_11.png$
在项目树下，为方便维护 3D_Camera 相关的函数及数据块，右键单击 程序块 ，单击 新增组 ，命名为 3D_Camera 。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_12.png$
将新生成的功能函数、数据块全部选中，移动至 3D_Camera 分组文件夹下。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/import_file_13.png$

搭建 PLC 程序并下载 ¶

在 项目树 侧边栏，双击打开 Main[OB1] 组织块，选中 MM Modbus TCP[FC14] 功能，将其拖拽至程序段 1 下。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/download_configuration_1.png$
双击打开 MM ModbusTCP[DB3] 数据块，单击 扩展模式 图标，确认 RemoteAddress/ADDR 十六进制数值依次对应 Mech-Center 工控机的 IP 地址（192.168.1.20），RemotePort 十进制数值对应 Mech-Center 端口号（此处为 2000，需与 Mech-Center 部署界面设定的值一致）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/download_configuration_2.png$
选择系统块 ‣ /程序资源，双击打开 MB_CLIENT_DB[DBB] 数据块，单击 扩展模式 图标，确认 Static/TDIAG_Status/MB_Unit_ID 十六进制数值对应 Mech-Center 从站设备地址设（此处为 255，需与 Mech-Center 部署界面设定的值一致）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/download_configuration_3.png$
在 项目树 侧边栏，右键单击选中 PLC_1[CPU 1211C DC/DC/DC] ，依次单击下载到设备(L) ‣ 软件(全部下载) 。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/download_configuration_4.png$
弹出 扩展下载设备 窗口， PG/PC 接口 选择连接 PLC 的网卡驱动， 接口/子网的连接 选择 插槽“1X1”处的方向 ， 选择目标设备 选择 显示所有兼容的设备 ，单击开始搜索，选中搜索结果显示的 CPU 设备，单击下载。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/download_configuration_5.png$
弹出 下载结果 窗口，下载完成后，单击完成。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/download_configuration_6.png$

检查通信是否成功 ¶

在 项目树 侧边栏，双击数据块 MM Modbus TCP Interface ，单击 全部监视 图标。若连接成功，则 Heartbeat 心跳信号监视值在不断变化。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/establish_communication_1.png$
在 Mech-Center 主窗口中，若连接成功，则在界面右侧日志栏显示 client connected 。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/establish_communication_2.png$

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 程序是否成功下载到 PLC 硬件。

视觉工程测试 ¶

本部分介绍如何使用例程功能块实现 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。

准备工作 ¶

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。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/preparation_1.png$
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，最后单击保存。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/preparation_2.png$
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。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/preparation_3.png$

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。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/preparation_4.png$

从 Mech-Vision 获取视觉点 ¶

参数设置 ¶

返回 TIA Portal 软件主窗口，在 项目树/程序块 下，双击 Main[OB1] 打开主程序，将 MM_Start_Vis[FC9] 功能函数拖拽至 主程序/程序段2 下。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_1.png$
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 的端口值设为 1 ，则运行 Mech-Center 部署设置中 ID 为 1 的 Mech-Vision 工程。
设置 Mech-Vision 工程返回的位姿数量：将 Req_Pose_Num 的端口值设为 0 ，表示 Mech-Vision 返回全部位姿结果。
设置机器人发送的拍照位姿类型。将 Robot_Pose_Type 的端口值设为 0 ，表示工程是 Eye to Hand 模式，不需要发送拍照位姿。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_2.png$
在 项目树/程序块 下，单击 Camera_User 数据块，将详细视图下的变量根据名称对应拖拽至 "MM_Start_Vis" 输入侧接口（即左侧）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_3.png$
将 MM_Get_VisData 功能函数拖拽至 主程序/程序段3 下。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_4.png$
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 的端口值设为 1 ，则获取 Mech-Vision 工程 ID 为 1 的视觉识别结果。
在 项目树/程序块 下，单击 Camera_User 数据块，将详细视图下的变量根据名称对应拖拽至 "MM_Get_VisData" 输入侧接口（即左侧）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_5.png$
在 项目树 侧边栏，右键选中设备 PLC_1，单击 下载到设备/软件（仅更改） 。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_6.png$
弹出 下载预览 窗口，单击装载，将最新程序下载到 PLC。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_7.png$

触发 Mech-Vision 工程运行 ¶

在 Main[OB1] 主程序窗口，单击 启用/禁用监视 图标。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_8.png$
右键单击 "MM_Start_Vis" 输入侧的变量 "Camera_User".Start_Vis，依次选择修改 ‣ 修改为1 ，触发 Mech-Vision 工程运行，然后将此变量复位。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_9.png$
检查 MM Modbus TCP Interface 数据块中 Status Code 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《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_10.png$

获取 Mech-Vision 计算的位姿结果 ¶

右键单击 "MM_Get_VisData" 输入侧的变量 "Camera_User".Get_VisData，依次选择修改 ‣ 修改为1 ，获取视觉位置，然后将此变量复位。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_11.png$
检查 MM Modbus TCP Interface 数据块中 Status Code 变量的返回值变为 1100，则表示成功获取视觉点。若返回值为 10XX，请参考《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_12.png$

Number of Pose Sent 值为1，表示获取到 1 个位姿点。位姿保存在 Target Pose 中。

Mech-Vision 自动控制逻辑例程 ¶

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_13.png$

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_vision_14.png$

从 Mech-Viz 获取规划路径 ¶

参数设置 ¶

将 MM_Empty_Target 功能函数拖拽至 主程序/程序段4 下。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_1.png$
分别单击数据块 Camera_User 和 MM Modbus TCP Interface ，将详细视图下的变量根据名称对应拖拽至 "MM_Empty_Target" 输入侧接口（即左侧）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_2.png$
分别将 MM_Start_Viz 、 MM_Set_Branch 、 MM_Get_VizData 功能函数分别拖拽至 主程序/程序段5、6、7 下。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_3.png$
设置机器人发送的拍照位姿类型。将 Robot_Pose_Type 的端口值设为 0，表示工程是 Eye to Hand 模式，不需要发送拍照位姿。单击数据块 Camera_User ，将详细视图下的变量根据名称对应拖拽至 "MM_Start_Viz" 输入侧接口（即左侧）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_4.png$
设置 Mech-Viz 工程中分支参数。将 Branch_Name、Branch_Exit_Port 的端口值分别设为 1，表示控制 Mech-Viz 工程执行到分支 1 时沿出口 1 继续执行。单击数据块 Camera_User ，将详细视图下的变量根据名称对应拖拽至 "MM_Set_Branch" 输入侧接口（即左侧）。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_5.png$
设置要获取的路径上点的位姿类型。将 Request_Pose_Type 的端口值设为 1，表示设置 Mech-Viz 返回的是关节角数据。单击数据块 Camera_User，将详细视图下的变量根据名称对应拖拽至 "MM_Get_VizData" 输入侧接口（即左侧）。

注意

此处 Request_Pose_Type 和功能函数 MM_Start_Vis、MM_Start_Viz 中 Robot_Pose_Type 对应 MM Modbus TCP Interface 数据块同一 Pose Type 变量，若需设定的值不同，则无法同时生效。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_6.png$
在 项目树 侧边栏，右键选中设备 PLC_1，单击 下载到设备/软件（仅更改） 。弹出 下载预览 窗口，将最新程序下载到 PLC。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_7.png$
弹出 下载预览 窗口，单击装载，将最新程序下载到 PLC。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_8.png$

触发 Mech-Viz 工程运行 ¶

在 Main[OB1] 主程序窗口，单击 启用/禁用监视 图标。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_9.png$
右键单击 "MM_Empty_Target" 输入侧的变量 "Camera_User".Start_Empty，依次选择修改 ‣ 修改为1 ，清除上一次获取的视觉结果，然后将此变量复位。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_10.png$
在 MM Modbus TCP Interface 数据块中，Target Pose，Target Label，Speed Percentage 变量值被清空。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_11.png$
右键单击 "MM_Start_Viz" 输入侧的变量 "Camera_User".Start_Viz，依次选择修改 ‣ 修改为1 ，启动 Mech-Viz 工程，然后将此变量复位。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_12.png$
检查 MM Modbus TCP Interface 数据块中 Status Code 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《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_13.png$

设置 Mech-Viz 的分支出口 ¶

右键单击 "MM_Set_Branch" 输入侧的变量 "Camera_User".Set_Branch，依次选择修改 ‣ 修改为1 ，选择 Mech-Viz 分支出口，然后将此变量复位。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_14.png$
检查 MM Modbus TCP Interface 数据块中 Status Code 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《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_15.png$

获取 Mech-Viz 规划路径 ¶

右键单击 "MM_Get_VizData" 输入侧的变量 "Camera_User".Get_VizData，依次选择修改 ‣ 修改为1 ，获取 Mech-Viz 的规划路径，然后将此变量复位。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_16.png$
检查 MM Modbus TCP Interface 数据块中 Status Code 变量的返回值变为 2100，则表示获取规划路径成功。若返回值为 20XX，请参考《Mech-Mind-标准接口错误码及故障排查手册》进行错误排查。

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_17.png$

在上图中，Number of Pose Sent 值为 6，表示获取到 6 组关节角数据，数据保存在 Target Pose 中。Index of Vision Move 值为 3，表示视觉点位（即工程中的视觉移动）在路径中的位置编号为 3。

Mech-Viz 自动控制逻辑例程 ¶

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_18.png$

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_19.png$

$RobotIntegrations\StandardInterface\ModbusSiemensSimaticS7\SetupInstructions\img/test_viz_20.png$