指令说明

西门子 PLC 使用 TIA Portal 软件与 Mech-Mind 系统进行 Modbus TCP 通信的指令说明包含以下内容：

前言

Mech-Center 标准接口 Modbus TCP

Mech-Center 支持 Modbus TCP 通信，作为 slave 从站设备，提供标准接口选项 Modbus TCP SLAVE，与 poll 主站设备进行数据通信。

在 Mech-Center 软件部署设置内，Modbus TCP SLAVE 标准接口的设置如下图所示。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。

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关于 Mech-Center Modbus TCP 寄存器映射表，可参考 此处 。

Mech-Mind - Siemens TIA Modbus TCP 接口

接口文件：

  • 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）。

提示

文件存放路径：Mech-Mind 视觉系统的工控机或主机中 Mech-Center 软件安装路径下 XXXX/Mech-Center-xxx/Robot_Interface/Modbus TCP/Siemens TIA Portal ，请将文件拷贝至安装有 TIA Portal 软件的计算机上。

指令说明

启动 Mech-Vision 工程

该指令用于只有 Mech-Vision 工程，没有 Mech-Viz 的场景。使用该指令触发 Mech-Vision 工程运行，执行相机拍照和视觉识别。

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参数说明

输入参数：

  • Vision_Proj_Num：Mech-Vision 工程在 Mech-Center 中的注册序号，可以在 Mech-Center 软件 部署设置 ‣ Mech-Vision 处查询和调整，序号范围[1-99]；

  • Req_Pose_Num: 希望 Mech-Vision 输出的视觉结果数量，可设置范围[1-20]，0 表示获取所有结果；

  • Robot_Pose_Type：机器人发送的拍照位姿类型，可设置范围[0-2] （0 表示不需要拍照位姿，比如该工程在 Eye to Hand 模式下拍照位姿类型可为 0；1 表示拍照位姿是关节角形式；2 表示拍照位姿是法兰位姿）；

  • Robot_Pose：机器人发送的拍照位姿，数据类型为 Array[0..5] of Real；

  • Start_Vision：触发 Mech-Vision 工程运行，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 1102（触发成功），否则返回对应的错误码。

示例

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示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Start_Vis 出现上升沿时，会触发 Mech-Vision 工程 1 的运行，并希望 Mech-Vision 工程 1 返回视觉结果，同时 PLC 将启动 Mech-Vision 工程时的关节角数据发送给 Mech-Center。

获取视觉结果

该指令用于只有 Mech-Vision 工程，没有 Mech-Viz 的场景。该指令用于启动 Mech-Vision 工程之后，获取视觉识别结果。

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参数说明

输入参数：

  • Vision_Proj_Num：Mech-Vision 工程在 Mech-Center 中的注册序号，可以在 Mech-Center 软件 部署设置 ‣ Mech-Vision 处查询和调整，序号范围[1-99]；

  • Get_VisData：获取 Mech-Vision 工程的视觉识别结果，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 1100（成功获取视觉点）；否则返回对应的错误码；

  • Status of Pose Sent：1 表示写入的位姿数据为新数据，在 PLC 读取位姿数据之后，请启动一次 “MM_Empty_Target” 功能块，Mech-Center 会将该寄存器置为 0；

  • Number of Pose Sent：Mech-Vision 返回的视觉识别结果个数，范围[1-20]；

  • Target Pose：Mech-Vision 返回的机器人位姿数据，类型为 TCP；

  • Target Label：标签是 Mech-Vision 识别的物体标签信息，返回的标签值为整数。

示例

../../../../_images/get_mech_vision_data_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Get_VisData 出现上升沿时，用于获取 Mech-Vision 工程 1 的视觉结果。

切换 Mech-Vision 配方

Mech-Vision 软件的配方功能，用于在识别不同工件时，修改 Mech-Vision 工程各模块的参数，包括图像匹配模板、ROI、置信阈值等。该指令需要在 MM_Start_Vis 程序之前使用。

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参数说明

输入参数：

  • Vision_Proj_Num：Mech-Vision 工程在 Mech-Center 中的注册序号，可以在 Mech-Center 软件 部署设置 ‣ Mech-Vision 处查询和调整，序号范围[1-99]；

  • Vision_Recipe_Num：Mech-Vision 工程中配方的编号，编号范围[1-99]；

  • Switch_Recipe：切换 Mech-Vision 工程的配方，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 1107（配方切换成功）；否则返回对应的错误码。

示例

../../../../_images/set_formula_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Switch_Recipe 出现上升沿时，会将 Mech-Vision 工程 1 的配方切换成配方 2 。

启动 Mech-Viz 工程

该指令用于既有 Mech-Vision 又有 Mech-Viz 的场景，用于启动 Mech-Viz 工程，调用相应的 Mech-Vision 工程，并规划抓取路径。

../../../../_images/start_mech_viz_13.png

参数说明

输入参数：

  • Robot_Pose_Type: 机器人位姿类型，可选范围[0-1]；

    • 位姿类型设置为 0 时，Mech-Viz 中仿真机器人会从关节角 [0,0,0,0,0,0] 位置开始，运动到第一个移动点；

    • 位姿类型设置为 1 时，Mech-Viz 中仿真机器人会从当前机器人关节角位置开始，运动到第一个移动点；

    • 当场景中存在碰撞模型时，干扰机器人从关节角 [0,0,0,0,0,0] 位置开始运动到第一个移动点时，则位姿类型必须设置为 1。

  • Robot_Pose：机器人的当前关节角数据，数据类型为 Array[0..5] of Real；

  • Start_Viz：触发 Mech-Viz 工程运行，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 2103（Mech-Viz 启动成功）；否则返回对应的错误码。

示例

../../../../_images/start_mech_viz_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Start_Viz 出现上升沿时，触发 Mech-Viz 工程运行，并将当前机器人的关节角发送给 Mech-Center。

停止 Mech-Viz 工程

停止运行 Mech-Viz 工程。如果 Mech-Viz 工程不是死循环，或可以正常停止，则不需要使用该指令。

../../../../_images/stop_mech_viz_13.png

参数说明

输入参数：

  • Stop_Viz：停止运行 Mech-Viz，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 2104（Mech-Viz 停止成功）；否则返回对应的错误码。

示例

../../../../_images/stop_mech_viz_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Stop_Viz 出现上升沿时，停止运行 Mech-Viz 工程。

选择 Mech-Viz 分支

当 Mech-Viz 工程中有分支（按服务消息）模块时，该指令可控制 Mech-Viz 工程中的分支模块走指定的出口。在调用该指令之前，需要先调用 MM_Start_Viz。 Mech-Viz 运行到分支任务时会等待 203 指令发送该分支的分支出口。

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../../../../_images/set_branch_23.png

参数说明

输入参数：

  • Branch_Name：分支任务编号，该参数为正整数，即 消息分支 的任务编号。

  • Branch_Exit_Port：给定分支的出口号，Mech-Viz 程序将沿该出口继续执行，参数范围[1-99] 。

    注意

    出口号为 Mech-Viz 显示的端口号加 1，即端口 0 为 1 号出口。

  • Set_Branch：设置某个消息分支执行某个出口，上升沿有效。

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 2105（分支设置成功）；否则返回对应的错误码。

示例

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示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Set_Branch 出现上升沿时，会指定 Mech-Viz 工程执行到分支名称为 1 的任务时，走第 1 出口。

设置移动索引

索引类的移动任务，比如按序列移动、按阵列移动、自定义垛型、预设垛型等，可调用该指令设置索引类移动任务属性中的索引序号。在调用该指令之前，需要先执行 MM_Start_Viz 。

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../../../../_images/set_index_23.png

参数说明

输入参数：

  • Index_Name: 移动索引任务编号，该参数为正整数。

  • Index_Counter:

    下次执行此任务时应设置的索引值。

    发送该指令时，Mech-Viz 中的当前索引值将变为该参数值减 1。

    当 Mech-Viz 项目运行到该指令指定的任务时，Mech-Viz 中的当前索引值将增加 1，成为该参数的值。

  • Set_Index：触发信号，用于设置索引，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 2106（索引设置成功）；否则返回对应的错误码。

示例

../../../../_images/set_index_33.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Set_Index 出现上升沿时，设置 Mech-Viz 工程中的任务名称 5 的当前索引值为 3。

获取规划路径

该指令用于获取 Mech-Viz 工程规划的抓取路径。

../../../../_images/get_mech_viz_date_13.png

参数说明

输入参数：

  • Request_Pose_Type: 要获取的路径上点的位姿类型；

    • 1：Mech-Viz 返回的位姿类型为机器人关节角；

    • 2：Mech-Viz 返回的位姿类型为机器人 TCP。

    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。

  • Get_VizData：获取 Mech-Viz 工程规划的抓取路径，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 2100（获取成功）；否则返回对应的错误码；

  • Status of Pose Sent：1 表示写入的位姿数据为新数据。在 PLC 读取位姿数据之后，请启动一次 MM_Empty_Target 功能块，Mech-Center 将该寄存器置为 0；

  • Number of Pose Sent：Mech-Viz 规划路径上目标点的个数，范围[1-20]；

  • Index of Vision Move：视觉点位（即工程中的视觉移动）在路径中的位置；

  • Target Pose：数据格式为关节角或者 XYZ 欧拉角，取决于 205 发送指令中设置的位姿类型；

  • Target Label：Mech-Vision 识别的该物体标签信息，返回的标签值为整数；

  • Speed Percentage：Mech-Viz 中该移动任务设置的非零速度参数。

示例

../../../../_images/get_mech_viz_date_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Get_VizData 出现上升沿时，用于接收 Mech-Viz 返回的机器人移动路径，移动点数据类型为 TCP 类型。

获取 DO 信号列表

当需要使用 Mech-Viz 中的吸盘分区/多抓功能时，可通过该指令来获取规划的分区 DO 信号列表。调用该指令之前需要先运行 MM_Get_VizData。

提示

请参考 XXXX/Mech-Center-xxx/tool/viz_project/suction_zone 中的 suction_zone.viz 模板工程，并在运行之前在工程中设置对应的吸盘配置文件。

../../../../_images/get_do_list_13.png

参数说明

输入参数：

  • Get_DoList：获取 Mech-Viz 工程规划的分区 DO 信号列表，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 2102（获取 DO 列表正常）；否则返回对应的错误码；

  • DO_LIST：该指令返回 64 个 DO 端口值。

示例

../../../../_images/get_do_list_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Get_DoList 出现上升沿时，会将 Mech-Viz 计算得到的 DO 列表保存到 DO 数组内。

向 Mech-Vision 传入物体尺寸

该指令用于向 Mech-Vision 工程中动态传入物体尺寸，需要在执行 MM_Start_Vis 之前调用。

../../../../_images/read_object_dimensions_14.png
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参数说明

输入参数：

  • Vision_Proj_Num: Mech-Vision 工程在 Mech-Center 中的注册序号，可以在 Mech-Center 软件 部署设置 ‣ Mech-Vision 处查询和调整，序号范围[1-99]；

  • External_Input_Box_Dimension：单位是毫米，比如箱子尺寸，长宽高；

  • Set_Box_Dimension：动态传入 Mech-Vision 工程中的物体尺寸，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 1108（物体尺寸设置成功）；否则返回对应的错误码。

示例

../../../../_images/read_object_dimensions_33.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Set_Box_Dimension 出现上升沿时，将设置 Mech-Vision 工程中读取物体尺寸步骤中的的物体尺寸为 External_Input_Box_Dimension[0-2] 变量值。

向 Mech-Viz 传入 TCP 数据

该指令用于动态传入位姿点数据，需要配合 Mech-Viz 中的外部移动任务使用，并且需要在调用 MM_Start_Viz 程序之前调用。

提示

请参考 XXXX/Mech-Center-xxx/tool/viz_project/outer_move 中的 outer_move.viz 工程，并在运行之前把其中的 outer_move 放到合适的位置。

../../../../_images/set_pose_13.png

参数说明

输入参数：

  • External_Input_Pose：机器人的 TCP 数据（单位 mm）；

  • Set_Input_Pose：动态传入位姿点数据，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 2107（外部传入位姿设置成功）；否则返回对应的错误码。

示例

../../../../_images/set_pose_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Set_Input_Pose 出现上升沿时，将位姿变量 External_Input_Pose[0-5] 代表的位姿数据发送给 Mech-Viz 的外部移动任务。

获取软件状态

该指令用于获取 Mech-Vision、Mech-Viz、Mech-Center 的软件运行状态（目前该指令只支持检测 Mech-Vision 是否注册就绪）。

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参数说明

输入参数：

  • Get_Status：检测 Mech-Vision 是否注册就绪，上升沿有效；

  • Set_Edge：保存 触发动作 上一扫描周期的状态。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：系统自检状态。

示例

../../../../_images/get_software_state_23.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Get_Status 出现上升沿时，将检查系统状态的状态码，并保存到变量 Status Code 中。

清空目标数据

该指令用于清空已经获取的 Target Pose、Target Label、Speed Percentage 变量的数据。

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参数说明

输入参数：

  • Start_Empty：触发清空已经获取的 Target Pose、Target Label、Speed Percentage 的数据，置位有效；

  • Target_Pose：已获取的目标位姿数据；

  • Target_Label：已获取的目标标签；

  • Speed_Percentage：已获取的非零速度参数。

MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据：

  • Status Code：若无错误，则返回 3103（成功清空 Modbus TCP 数据）；否则返回对应的错误码。

示例

../../../../_images/clear_target_data_21.png

示例说明

在该示例中，当变量 “Camera_User”.Start_Empty 置位时，将清空已经获取的 Target Pose、Target Label、Speed Percentage 变量的数据。