通信配置及示例程序使用

本节介绍三菱 iQ-R 系列 PLC(带外置模块 RJ71EIP91)与梅卡曼德软件系统进行 EtherNet/IP 通信。

所需软硬件

硬件

  • PLC:

    • 三菱 iQ-R 系列 PLC(带外置模块 RJ71EIP91),本示例使用三菱 RCPU R00 机型 PLC。

    • 三菱电源模块 R61P,主基板 R33B。

  • 工控机:已安装标准 PCI-e 通讯板卡 HMS IXXAT INpact 40。

  • USB Type-A 转 USB mini-B 数据线,用于 PLC 程序下载。

  • 交换机和网线。

硬件连接如下图所示。

../../../../_images/hardware_connection8.png

软件

软件

说明

安装位置

GX Works3 1.081K

三菱 PLC 编程软件

用于三菱 PLC 编程的计算机

SW1DN-EIPCT-BD 01B

EtherNet/IP 配置软件

用于三菱 PLC 编程的计算机

梅卡曼德系统软件版本为 1.7.0 及以上

Mech-Mind 软件系统

工控机

HMS IPconfig

设定通讯板卡的IP地址

工控机

除了上述软件外,请将下列文件复制到已安装 GX Works3 的计算机中:

  • EDS 文件:005A002B003A0100.EDS:用于提供工控机在 EtherNet/IP 网络中的身份信息。

    EDS 文件位于梅卡曼德系统软件安装路径下的 Mech-Center/Robot_Interface/EthernetIP 文件夹下。

  • PLC 例程文件 iQ-R_RJ71EIP91.usl,该文件包含以下用户库:

    • M_RJ71EIP91_Class1SetOutputData_00A:使用 Class1 通信,获取指定连接的输入数据;

    • M_RJ71EIP91_Class1GetInputData_00A:使用 Class1 通信,设置指定连接的输出数据;

    • CameraSignalsMove:视觉系统信号传送;

    • CameraTest:视觉系统测试;

    • MM_XXX_XXX 功能块:用于实现各种接口指令的功能。

    例程文件位于梅卡曼德系统软件安装路径下的 Mech-Center/Robot_Interface/EthernetIP/Programming Samples/MITSUBISHI iQ-R PLC EthernetIP 文件夹下。

配置工控机及启动通信

检查工控机通信板卡及驱动

  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_board1.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_manager1.png

设置 Mech-Vision 中“机器人与通信配置”

  1. 单击 Mech-Vision 工具栏中 机器人与接口配置 。

  2. 单击 选择机器人 下拉框,选择 品牌机器人 ,然后单击 选择机器人型号 ,选择具体机器人型号,单击 下一步 。

  3. 在 通信方式 下,进行如下操作:

    • “接口类型”选择 标准接口 ;

    • “协议” 选择 ETHERNET IP ;

    • 单击 应用 。

    ../../../../_images/deployment_settings_12.png
  4. 在 Mech-Vision 主界面,确认工具栏中的接口服务已开启。

    ../../../../_images/deployment_settings_22.png

设定工控机通信板卡 IP 地址

  1. 使用一根网线将工控机的一个网口和 IXXAT INpact 通信板卡网口连接。

    注意

    在设定通信板卡并成功通信后,临时网线便可取消。

  2. 打开 HMS IPconfig 软件,单击扫描,取消勾选 “Retrieve IP Settings Dynamically from a DHCP server” ,并设定板卡 IP 地址和子网掩码,然后单击 Apply 确认并退出软件。

    ../../../../_images/set_ip5.png

创建和配置 PLC 工程

创建 PLC 工程

  1. 打开 GX Works3 软件,单击工具栏中的 新建项目 。在新建窗口中,将系列设为 RCPU ,将机型设为 R00 ,将程序语言设为 梯形图 ,然后单击 确定 。

    ../../../../_images/create_plc_11.png
  2. 在 添加模块 窗口,单击 设置更改 。

    ../../../../_images/create_plc_21.png

    在 选项 窗口,在“使用模块标签”后的下拉框中,选择 是 ,单击 确定 。返回 添加模块 窗口,再次单击 确定 。

    ../../../../_images/create_plc_31.png
  3. 在左侧 连接目标 窗口的 当前连接目标 下,双击 Connection 。

    ../../../../_images/create_plc_41.png
  4. 弹出 连接目标指定 Connection 窗口。

    1. 计算机侧选择 串行 USB ;可编程控制器侧选择 CPU模块 ,工程 CPU 类型将自动填充为 RCPU 。

    2. 单击 CPU 模块直接连接设置 。在弹出窗口中,选择 USB ,单击 是 。

    3. 返回 连接目标设定 Connection 窗口,单击 通信测试 。若弹窗提示 已成功与 R00CPU 连接 ,则表示计算机中 GX Works3 软件与硬件 PLC 通信成功。

    4. 单击连接目标指定 Connection 窗口的 确定 ,返回 GX Works3 软件窗口。

    ../../../../_images/create_plc_51.png
  5. 在左侧导航窗口,展开 参数 ,双击 系统参数 ,弹出 系统参数 窗口。

    1. 在 系统参数 窗口的 I/O 分配设置选项卡下,选中 基板/电源/扩展电缆设置 ,单击“基板号/基本”后的选择按钮,弹出 型号选择 窗口。

    2. 在 型号选择 窗口,按照实际情况选择主基板模块和电源模块型号,单击 确定 。

      ../../../../_images/create_plc_6.png
    3. 弹出如下提示窗口,单击 确定 。

      ../../../../_images/create_plc_7.png
    4. 在 系统参数 窗口的 I/O 分配设置选项下,选中 I/O分配设置 ,单击“插槽0”后的选择按钮,弹出 添加新模块 窗口。

    5. 在 添加新模块 窗口,模块类型选择 网络模块 ,模块型号选择 RJ71EIP91 ,单击 确定 。

      ../../../../_images/create_plc_8.png
    6. 弹出如下窗口,单击 确定 。

      ../../../../_images/create_plc_9.png
  6. 在左侧导航窗口,展开 参数 ,双击新添加的 0000:RJ71EIP91 ,弹出 模块参数 窗口。

    1. 在 模块参数 窗口,选中 基本设置 ,展开 自节点设置 ,双击 IP 地址空白处。

    2. 在 IP地址设置 窗口,设定 IP 地址和子网掩码后,单击 确定 。

    ../../../../_images/create_plc_10.png

下载 PLC 硬件配置至 PLC

  1. 在左侧导航窗口,选中 程序,单击菜单栏 转换 ‣ 全部转换 。

    ../../../../_images/configure_plc_1.png
  2. 在 全部转换 窗口,单击 选项设置 ,弹出 选项 窗口。

    ../../../../_images/configure_plc_2.png
    1. 在 选项 窗口,单击左侧 基本设置 ,“执行全部转换时,重新分配标签”选择“ 是 ”,单击 确定 。

    2. 返回 全部转换 窗口,单击 确定 。

    ../../../../_images/configure_plc_3.png
  3. 程序转换成功后,单击菜单栏 在线 ‣ 写入至可编程控制器 。

    ../../../../_images/configure_plc_4.png
  4. 在 在线数据操作 窗口,选择 写入 选项卡,单击 参数+程序 ,然后单击 执行 。

    ../../../../_images/configure_plc_5.png
    1. 弹出如下提示窗口,单击 是 。

      ../../../../_images/configure_plc_6.png
    2. 确保安全的前提下,单击 是 。

      ../../../../_images/configure_plc_7.png
    3. 在 是否覆盖 窗口,单击 全部是 。

      ../../../../_images/configure_plc_8.png
    4. 下载成功后,弹出如下提示窗口,确保安全的前提下,单击 是 。

      ../../../../_images/configure_plc_9.png
    5. 在 已完成 窗口,单击 确定 。返回 在线数据操作 窗口,单击 关闭 。

      ../../../../_images/configure_plc_10.png
  5. 重新上电 PLC 设备使配置生效。

安装及配置 EDS 文件

  1. 返回 0000:RJ71EIP91 模块参数 窗口,双击 EtherNet/IP Configuration Tool 图标,启动 EIP Configuration Tool for RJ71EIP91 配置软件。

    ../../../../_images/install_file_1.png
  2. 弹出 Add New Element 窗口,填写 RJ71EIP91 模块的 IP 地址,需与 GX Works3 内“0000:RJ71EIP91模块参数”设定的 IP 地址保持一致,单击 确定 。

    ../../../../_images/install_file_2.png
  3. 在 EIP Configuration Tool for RJ71EIP91 窗口,展开 Device Library ,右键单击 EtherNet/IP Devices ,左键单击 Add ,弹出 EDS Management 窗口。

    ../../../../_images/install_file_3.png
    1. 在 EDS Management 窗口,单击 下一页 。

      ../../../../_images/install_file_4.png
    2. 单击 Browse ,弹出打开窗口,选择相应 EDS 文件后(需要提前从工控机复制该文件),单击 下一页 。

      ../../../../_images/install_file_5.png
    3. 单击 下一页 。

      ../../../../_images/install_file_6.png
    4. 单击 完成 。

      ../../../../_images/install_file_7.png
  4. EDS 文件添加成功后,展开 EtherNet/IP Device ,右键单击 Ixxat INpact EtherNet/IP(TM) 设备,左键单击 Insert in Configuration 以加入 EtherNet IP 网络。 Ixxat INpact EtherNet/IP(TM) 配置窗口将弹出。

    ../../../../_images/install_file_8.png
    1. 在 General 选项卡下,设定视觉系统从站 IP 地址(该地址与 HMS IPConfig 中的 IP 地址相同,本例中设定为 192.168.1.10)。

      ../../../../_images/install_file_9.png
    2. 在 Connection 选项卡下,单击 General ,将 Input Mode 的值修改为 “Point to Point” ,并记录 Input Size 和 Output Size 通讯数据长度,最后单击 OK 。

      ../../../../_images/install_file_10.png

下载 PLC EtherNet/IP 网络配置至 PLC

  1. 确认添加“Ixxat INpact EtherNet/IP(TM)”设备成功,如下图中所示出现设备选项。单击工具栏中 Online command 图标。

    ../../../../_images/download_file_1.png
  2. 弹窗提示“在线前是否保存配置”,单击 是 ,进入在线模式。

    ../../../../_images/download_file_2.png
  3. 在 在线模式 下,单击工具栏中 Download the current configuration in the module 图标,将当前设置的参数写入 EtherNet/IP 通讯模块 RJ71EIP91。

    ../../../../_images/download_file_3.png
    1. 在弹窗中,勾选 configuration.apa,表示配置文件(*.apa)可下载,方便后续上传并重新编辑配置文件(*.apa)。单击 Download 。

      ../../../../_images/download_file_4.png
    2. 弹出如下提示窗口,单击 确定 。

      ../../../../_images/download_file_5.png
  4. 重新上电 PLC 单元使配置生效。

导入例程文件并下载 PLC 程序至 PLC

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。

  1. 返回 GX Works3 软件窗口,在菜单栏中,依次单击 工程 ‣ 库操作 ‣ 登录至库一览 ‣ 用户库 。

    ../../../../_images/import_file_11.png

    弹出如下窗口,单击 确定 。

    ../../../../_images/import_file_21.png
  2. 在 将用户库登录至一览 窗口,选择视觉通讯例程库文件“iQ-R_RJ71EIP91.usl”(需提前从工控机复制该文件),单击 打开 。

    ../../../../_images/import_file_31.png
  3. 返回 GX Works3 软件窗口,在右侧 部件选择 中,选中两个例程文件“CameraSignalsMove”和“CameraTest”,右键依次选择 添加到工程 ‣ 扫描 。

    ../../../../_images/import_file_4.png

    弹出如下提示窗口,单击 是 。

    ../../../../_images/import_file_5.png
  4. 返回 GX Works3 软件窗口,在左侧工程树下,确认例程程序、功能块、标签均已导入,然后依次单击菜单栏中 转换 ‣ 全部转换 。

    ../../../../_images/import_file_6.png

    弹出如下提示窗口,单击 确定 。

    ../../../../_images/import_file_7.png

下载 PLC 程序至 PLC

  1. 程序转换成功后,单击菜单栏 在线 ‣ 写入至可编程控制器 。

    ../../../../_images/download_plc_1.png
  2. 在 在线数据操作 窗口,选择 写入 选项卡,单击 参数+程序 ,然后单击 执行 。

    ../../../../_images/download_plc_2.png
    1. 弹出如下提示窗口,单击 是 。

      ../../../../_images/download_plc_3.png
    2. 确保安全的前提下,在如下弹出的提示窗口中单击 是 。

      ../../../../_images/download_plc_4.png
    3. 在 是否覆盖 窗口,单击 全部是 。

      ../../../../_images/download_plc_5.png
    4. 下载成功后,弹出如下提示窗口,确保安全的前提下,单击 是 。

      ../../../../_images/download_plc_6.png
    5. 在 已完成 窗口,单击 确定 。返回 在线数据操作 窗口,单击 关闭 。

      ../../../../_images/download_plc_7.png

检查通信是否成功

  1. 返回 GX Works3 软件窗口,在导航窗口,双击 程序本体 。

    ../../../../_images/establish_communication_11.png
  2. 依次单击菜单栏中 在线 ‣ 监视‣ 监视开始(全窗口) 。

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

    若连接成功,FromCamera.HEARTBEAT 心跳信号监视值会在不断改变。

    ../../../../_images/establish_communication_3.png
  3. 在 Mech-Vision 主窗口中,若连接成功,则在日志窗口的 Console 标签页下会显示 连接ETHERNET IP控制器成功 。

    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-Vision 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触发 Mech-Vision 工程并获取视觉点,以及触发 Mech-Viz 工程并获取规划路径。

准备工作

  1. 搭建 Mech-Vision 方案,并设置 自动加载当前方案 ,此时方案下的工程也会设置为自动加载,同时工程名称前会出现具体工程编号。

    ../../../../_images/preparation_11.png
  2. 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_31.png

    测试所使用的 Mech-Viz 工程中需使用一个步骤名称为 1 的“消息分支”步骤,如下图所示。

    ../../../../_images/preparation_41.png

从 Mech-Vision 获取视觉点

设置参数

  1. 返回 GX Works3 软件窗口,在 CameraTest 程序本体下,将使能开关 ToCamera.COMM_ENABLE 处于常开状态。

    ../../../../_images/test_vision_11.png
  2. 单击 MM_Start_Vis 功能块,设置如下端口值。

    1. 将 Vision_Proj_Num 的端口值设为 1 ,表示运行工程编号为 1 的 Mech-Vision 工程。

    2. 将 Req_Pose_Num 的端口值设为 0 ,表示 Mech-Vision 返回全部位姿结果。

    3. 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。

      ../../../../_images/test_vision_21.png

触发 Mech-Vision 工程运行

  1. 在 GX Works3 窗口,右键单击“MM_Start_Vis”输入侧的“Camera_User.Start_Vis”标签,依次单击 调试 ‣ 当前值更改 ,将其修改为 1 以触发 Mech-Vision 工程运行,然后将此标签复位。

    ../../../../_images/test_vision_31.png
  2. 检查 STATUS_CODE 的返回值是否为 1102。

    1. 依次单击菜单栏中 在线 ‣ 监看 ‣ 登录至监看窗口 ‣ 监看窗口1 。

      ../../../../_images/test_vision_41.png
    2. 在监看窗口 1 内,在名称栏中找到 FromCamera 标签。

      ../../../../_images/test_vision_51.png
    3. 展开标签层级,查看 STATUS_CODE 的返回值。

      ../../../../_images/test_vision_61.png

      注意

      若返回值为 1102 ,则表示成功触发 Mech-Vision 工程。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。

获取 Mech-Vision 计算的位姿结果

  1. 在 GX Works3 窗口,右键单击“MM_Get_VisData”输入侧的“Camera_User.Get_VisData”标签,依次单击 调试 ‣ 当前值更改 ,将其修改为 1 以获取位姿结果,然后将此标签复位。

    ../../../../_images/test_vision_71.png
  2. 在监看窗口 1 内,查看 STATUS_CODE 的返回值。

    ../../../../_images/test_vision_8.png

    注意

    若返回值为 1100 ,则表示从 Mech-Vision 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。

  3. 检查 Target_Pose 的返回值。

    1. 依次单击菜单栏中 在线 ‣ 监看 ‣ 登录至监看窗口 ‣ 监看窗口2 。

      ../../../../_images/test_vision_9.png
    2. 在监看窗口 2 内,在名称栏中找到 Camera_User 标签。

      ../../../../_images/test_vision_10.png
    3. 展开标签层级,查看 Target_Pose 的返回值,图中为本例收到视觉软件发送的 2 组位姿数据(数值为实际值乘以 10000)。

      ../../../../_images/test_vision_111.png

从 Mech-Viz 获取规划路径

设置参数

  1. 在 GX Works3 窗口,右键单击“MM_Get_VisData”输入侧的“Camera_User.Start_Empty”标签,依次单击 调试 ‣ 当前值更改 ,将其修改为 1,清除上一次获取的视觉结果,然后将此标签复位。

    ../../../../_images/test_viz_11.png

    在监看窗口 2 内,查看清除视觉结果后的 Target_Pose 值。

    ../../../../_images/test_viz_21.png
  2. 单击 MM_Set_Branch 功能块,设置如下端口值。

    1. 将 Branch_Name 的端口值设为 1 ,表示分支编号为 1。

    2. 将 Branch_Exit_Port 的端口值设为 1 ,表示 Mech-Viz 工程执行到分支 1 时沿出口 1 继续执行。

    ../../../../_images/test_viz_31.png
  3. 单击 MM_Get_VizData,将 Request_Pose_Type 的端口值设为 1 ,表示 Mech-Viz 返回的数据是关节角类型。

    ../../../../_images/test_viz_41.png

触发 Mech-Viz 工程运行

  1. 在 GX Works3 窗口,右键单击“MM_Start_Viz”输入侧的“Camera_User.Start_Viz”标签,依次单击 调试 ‣ 当前值更改 ,将其修改为 1 以触发 Mech-Viz 工程运行,然后将此标签复位。

    ../../../../_images/test_viz_51.png
  2. 在监看窗口 1 内,查看 STATUS_CODE 的返回值。

    ../../../../_images/test_viz_61.png

    注意

    若返回值为 2103 ,则表示成功触发 Mech-Viz 工程。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。

设置 Mech-Viz 的分支出口

  1. 在 GX Works3 窗口,右键单击“MM_Set_Branch”输入侧的“Camera_User.Set_Branch”标签,依次单击 调试 ‣ 当前值更改 ,将其修改为 1,以选择 Mech-Viz 分支出口,然后将此标签复位。

    ../../../../_images/test_viz_71.png
  2. 在监看窗口 1 内,查看 STATUS_CODE 的返回值。

    ../../../../_images/test_viz_81.png

    注意

    若返回值为 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。

获取 Mech-Viz 规划路径

  1. 在 GX Works3 窗口,右键单击“MM_Get_VizData”输入侧的“Camera_User.Get_VizData”标签,依次单击 调试 ‣ 当前值更改 ,将其修改为 1,以获取 Mech-Viz 规划的路径,然后将此标签复位。

    ../../../../_images/test_viz_91.png
  2. 在监看窗口 1 内,查看 STATUS_CODE 的返回值。

    ../../../../_images/test_viz_10.png

    注意

    若返回值为 2100 ,则表示成功获取规划路径。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。

  3. 单击 MM_Get_VizData,观察到 Send_Pose_Num 值为 10,表示本例程获取到 10 组关节角数据。

    ../../../../_images/test_viz_111.png
  4. 在监看窗口 2 内,查看 Target_Pose 的返回值(数值为实际值乘以 10000)。

    ../../../../_images/test_viz_12.png