通信配置及示例程序使用（PLC 外置 QJ71E71 以太网模块）

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本节介绍三菱 Q 系列 PLC（外置 QJ71E71 以太网模块）与梅卡曼德软件系统进行 Mitsubishi MC 标准接口通信。

所需软硬件

硬件

  • 外置 QJ71E71 以太网模块。

    本示例使用的外置以太网模块型号为 QJ71E71-100，CPU 系列为 QCPU（Q模式），机型为 Q03UDV，电源模块为 Q61P，基板为 Q33B。

  • 工控机。

  • USB Type-A 转 USB Mini-B 数据线。

  • 交换机和网线。

硬件连接如下图所示。

hardware connection

软件

软件 说明 安装位置

GX Works2

三菱 PLC 编程软件

用于三菱 PLC 编程的计算机

梅卡曼德软件系统（1.7.2及以上）

提供梅卡曼德视觉系统的软件

工控机

除了上述软件外，请将 MC Protocol_Q_Simple_Label_E71.GXW 例程文件（用于实现各种接口指令的功能）复制到已安装 GX Works2 的计算机中。例程文件位于梅卡曼德系统软件安装路径下的 Mech-Center/Robot_Interface/MITSUBISHI Melsec 文件夹下。

工控机或计算机需关闭防火墙软件。

创建和配置 PLC 工程

创建 PLC 工程

  1. 打开 GX Works2 软件，单击工具栏中的 新建项目 。在新建窗口中，系列选择 QCPU（Q 模式） ，机型选择 Q03UDV ，工程类型选择 简单工程 ，勾选 使用标签 ，程序语言选择 梯形图 ，最后单击 确定 。

    create plc 1

  2. 在导航  连接目标  当前连接目标下，双击 Connection1 。

    create plc 2

  3. 弹出 连接目标设置 Connection1 窗口，然后进行以下操作。

    1. 计算机侧选择 Serial USB ，可编程控制器侧的 CPU 模式选择 QCPU（Q模式） ，单击 可编程控制器直接连接设置 。

    2. 在弹出窗口中，选择 USB ，单击 是 。

    3. 返回 连接目标设置 Connection1 窗口，单击 通信测试 ，若弹窗提示 已成功与 Q03UDVCPU 连接 ，则表示计算机中 GX Works2 软件与硬件 PLC 通信成功。

    4. 单击连接目标设置 Connection1 窗口的 确定 ，返回 GX Works2 软件窗口。

      create plc 3

配置 MC 通信参数

  1. 在导航  工程  参数  网络参数下，双击 以太网/CC IE/MELSECNET 。

    external configure plc 1

  2. 弹出 网络参数 窗口，根据具体以太网硬件进行网络配置，下图为本示例配置的选项，最后单击 运行设置 。

    external configure plc 2

  3. 弹出 以太网运行设置 窗口，然后进行以下操作。

    1. 通信数据代码设置选择 二进制码通信 。

    2. IP 地址设置为以太网模块 QJ71E71-100 的IP地址，例如 192.168.1.22，需与工控机的 IP 地址在同一网段。

    3. 勾选 允许RUN中写入 。

    4. 初始时间设置选择 始终OPEN等待（STOP状态下可通信） 。

    5. 发送帧设置和TCP生存确认设置使用默认值。

    6. 单击 设置结束 。

      external configure plc 3

  4. 返回 网络参数 窗口，单击 打开设置 。弹出如下窗口，将第一行和第二行的参数设置为下图中所示的参数，单击 设置结束。返回 网络参数 窗口，单击该窗口的 设置结束 ，返回 GX Works2 软件窗口。

    external configure plc 4

导入例程文件

导入和测试例程文件，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 Works2 软件窗口，在菜单栏中，依次单击工程  库操作  在工程中获取库。

    import file 1

  2. 弹出 在工程中获取库 窗口，库一览选择 选择库（工程） ，单击 浏览 ，查找本地 MC Protocol_Q_Simple_Label_E71.gxw 文件（需提前从工控机复制该文件），单击 打开 。

    external import file 2

  3. 在 在工程中获取库 窗口中，单击 FB一览更新 。在 选择要获取的 FB 区域，选中全部选项，单击 确定 。

    external import file 3

  4. 弹出 “是否覆盖” 提示，单击 是 ，返回 GX Works2 软件窗口。

    import file 4

  5. 在 GX Works2 软件窗口，单击菜单栏工具  自动分配软元件设置。

    import file 5

  6. 弹出 自动分配软元件设置 窗口，修改字软元件 D 的分配选择，单击 确定。

    import file 6

  7. 在提示窗口中，单击 是 ，返回 GX Works2 软件窗口。

    import file 7

下载通信配置及例程文件至 PLC

  1. 在 GX Works2 软件窗口，展开左侧导航中的程序设置，将 无执行类型指定 下的 MAIN 拖拽至 扫描程序 下并展开，双击 程序本体 。

    download configuration 1

  2. 单击工具栏 转换+全部编译 。

    download configuration 4

  3. 提示 是否执行全部编译 窗口，单击 是 。

    download configuration 5

  4. 单击工具栏 PLC写入 。

    download configuration 6

  5. 弹出 在线数据操作 窗口，选择 写入 ，单击 参数+程序 ，然后单击 执行 。

    download configuration 7

  6. 弹出如下提示窗口，单击 是 。

    download configuration 8

  7. 弹出 “是否覆盖原有参数” 提示，单击 全部是 。

    download configuration 9

  8. 待进度条下文本框提示 “PLC写入：结束” ，单击 关闭 。

    download configuration 10

  9. 弹出如下提示，确认安全后，单击 是 ，返回 在线数据操作 窗口，单击 关闭 。最后，关闭 PLC CPU 单元电源，并重新上电启动。

    download configuration 11

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 Mitsubishi MC Client ；

    • “PLC IP地址” 设置为具体 PLC 的 IP 地址，其后的端口设置为具体 PLC 的端口；

    • “通信帧格式” 选择 3E ；

    • “寄存器（D）起始地址” 可根据实际情况设置，共占用 728 个 D 寄存器，本示例设置为 10000；

    • 单击 应用 。

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

检查通信是否成功

  1. 返回 GX Works2 软件窗口，单击工具栏的 监视开始（全窗口） 。

    establish communication 1

  2. 弹出如下窗口，单击 是 。

    establish communication 2

  3. 在监看 1 窗口内，添加并展开 MM_Camera 软元件。若连接成功，Heartbeat 心跳信号监视值在不断变化。

    establish communication 3

  4. 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 Connect to Melsec PLC successfully 。 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。在窗口列表中，右键单击方案名称并勾选 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。

  2. 搭建 Mech-Viz 工程。在Mech-Viz工程资源面板中，右键单击工程名称，勾选 设为自动加载。 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。

    preparation 4

从 Mech-Vision 获取视觉目标点

打开监视（写入模式）

  1. 返回 GX Works2 软件窗口，在 导航/工程 下，单击工具栏中 监视（写入模式） 。

    test vision 1

  2. 弹出如下窗口，单击 确定 。

    test vision 2

添加和设置 MM_Start_Vis 功能块

  1. 展开 程序部件/FB管理 ，将 MM_Start_Vis 拖拽至 MAIN/0行 处。弹出如下窗口，此处使用默认名，单击 确定 。

    test vision 3

  2. 单击工具栏 横线输入 ，出现如下弹窗，单击 确定 ，将左侧母线和功能块输入 EN1 端口连接。

    test vision 4

  3. 设置 Mech-Vision 工程编号，即 Mech-Vision 工程列表中工程名称前的数字编号。将 Vision_Proj_Num 的端口值设为 1 ，则运行工程编号为 1 的 Mech-Vision 工程。

  4. 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。

  5. 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 ，表示工程的相机安装方式是 Eye to Hand，不需要发送拍照位姿。

  6. 双击 MM_Start_Vis 功能块输入侧 Start_Vision 端口同行的最左侧，选择常开触点，输入全局标签 Camera_User.Start_Vis ，单击 确定 ，将左侧母线连接至 Start_Vision 端口。

    test vision 5
    test vision 6

添加和设置 MM_Get_VisData 功能块

  1. 将 MM_Get_VisData 拖拽至 MAIN/0行 处，弹出 FB实例名输入 窗口，此处使用默认名，单击 确定 。单击工具栏 横线输入 ，单击 确定 ，将左侧母线和功能块输入 EN1 端口连接。

    test vision 7

  2. 设置 Mech-Vision 工程编号，即 Mech-Vision 工程列表中工程名称前的数字编号。将 Vision_Proj_Num 的端口值设为 1 ，则获取 Mech-Vision 工程编号为 1 的视觉识别结果。

  3. 双击 MM_Get_VisData 功能块输入侧 Get_VisData 端口同行的最左侧，选择常开触点，输入全局标签 Camera_User.Get_VisData ，单击 确定 ，连接至 Get_VisData 端口。

    test vision 8

转换、编译和写入程序到PLC

  1. 单击工具栏中的 转换+编译+RUN中写入 图标。

    test vision 9

  2. 弹出 转换+编译+RUN中写入执行确认 窗口，单击 确定 。

    test vision 10

  3. 弹出如下窗口，单击 是 。

    test vision 11

  4. 最后，单击 确定 ，完成将最新程序下载到 PLC。

    test vision 12

触发 Mech-Vision 工程运行

  1. 在 MAIN 主程序窗口，右键单击 MM_Start_Vis 功能块输入侧 Camera_User.Start_Vis 变量，依次选择调试  当前值更改。

    test vision 13

  2. 弹出如下窗口，将其修改为 ON（此窗口可以不关闭，继续往下操作），触发 Mech-Vision 工程运行，然后将此变量复位。

    test vision 14

  3. 右键单击程序空白处，选择 登录至监看窗口 ，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code ，其返回值为 1102 ，则表示工程启动正常。

    test vision 15
    若 MM_Camera.Status_Code 返回值为 10XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。

获取 Mech-Vision 计算的位姿结果

  1. 选中 MM_Get_VisData 功能块输入侧 Camera_User.Get_VisData 变量，将其修改为 ON，表示获取视觉点，然后将此变量复位。

    test vision 16

  2. 在 监看 窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，其返回值为 1100 ，表示成功获取位姿结果。输入全局标签 MM_Camera.Target_Pose ，其返回值为视觉点位姿数据。

    test vision 17
    若 MM_Camera.Status_Code 返回值为 10XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。

从 Mech-Viz 获取规划路径

添加和设置 MM_Start_Empty 功能块

  1. 将 MM_Start_Empty 拖拽至 MAIN/54行 处，弹出 FB实例名输入 窗口，使用默认值，单击 确定 。单击工具栏 横线输入 ，将左侧母线和功能块输入 EN1 端口连接。

    test viz 1

  2. 双击 MM_Start_Empty 功能块输入侧 Start_Empty 端口同行的最左侧，选择常开触点，输入全局标签 Camera_User.Start_Empty，单击 确定 ，连接至 Start_Empty 端口。

    test viz 2

添加和设置 MM_Start_Viz、MM_Set_Branch、MM_Get_VizData 功能块

  1. 分别将 MM_Start_Viz、MM_Set_Branch、MM_Get_VizData 拖拽至主程序处，弹出 FB实例名输入 窗口，使用默认名，单击 确定 。单击工具栏 横线输入 ，将左侧母线和功能块输入 EN1 端口连接。

    test viz 3
    test viz 4
    test viz 5

  2. 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，表示工程的相机安装方式是 Eye to Hand，不需要发送拍照位姿。

    双击 MM_Start_Viz 功能块输入侧 EN1 端口同行的最左侧，输入全局标签 Camera_User.Get_VizData ，选择常闭触点，单击 确定 ，将左侧母线连接至 EN1 端口。

    双击 MM_Start_Viz 功能块输入侧 Start_Viz 端口同行的最左侧，输入全局标签 Camera_User.Start_Viz ，选择常开触点，单击 确定 ，将左侧母线连接至 Start_Viz 端口。

    test viz 6

  3. 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。输入全局标签 Camera_User.Set_Branch ，选择常开触点，单击 确定 ，连接至 Set_Branch 端口。

    test viz 7

  4. 设置获取的路径点的位姿类型。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。

    此处 Request_Pose_Type 和功能函数 MM_Start_Vis、MM_Start_Viz 中的 Robot_Pose_Type， 对应全局标签 MM_Camera 中的 Pose_Type 变量，若三者设定的值不同，则无法同时生效。

  5. 双击 MM_Get_VizData 功能块输入侧 EN1 端口同行的最左侧，输入全局标签 Camera_User.Start_Viz ，选择常闭触点，单击 确定 ，将左侧母线连接至 EN1 端口。

  6. 双击 MM_Get_VizData 功能块输入侧 Get_VizData 端口同行的最左侧，输入全局标签 Camera_User.Get_VizData ，选择常开触点，单击 确定 ，将左侧母线连接至 Get_VizData 端口。

    test viz 8

转换、编译和写入程序到PLC

  1. 单击工具栏中的 转换+编译+RUN中写入 图标。

    test viz 9

  2. 弹出 转换+编译+RUN中写入执行确认 窗口，单击 确定 。

    test viz 10

  3. 弹出如下窗口，单击 是 。

    test viz 11

  4. 最后，单击 确定 ，完成将最新程序下载到 PLC。

    test viz 12

触发 Mech-Viz 工程运行

  1. 在 MAIN 主程序窗口，右键单击 MM_Start_Empty 功能块输入侧 Camera_User.Start_Empty 端口，选择调试  当前值更改，将其修改为 ON，清除上一次获取的视觉结果，然后将此变量复位。

    test viz 13

    在 监看 窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，其返回值为 3103 ；全局标签 Camera_User.Target Pose、Camera_User.Target Label、Camera_User.Speed Percentage 变量值被清空。

    test viz 14

  2. 选中 MM_Start_Viz 功能块输入侧 Camera_User.Start_Viz 变量，将其修改为 ON，启动 Mech-Viz 工程，然后将此变量复位。

    test viz 15

  3. 在 监看 窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，其返回值为 2103 ，则表示工程启动正常。

    test viz 16
    若 MM_Camera.Status_Code 返回值为 20XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。

设置 Mech-Viz 的分支出口

  1. 选中 MM_Set_Branch 输入侧 Camera_User.Set_Branch 变量，将其修改为 ON，选择 Mech-Viz 分支出口，然后将此变量复位。

    test viz 17

  2. 在 监看 窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，其返回值为 2105 ，则表示分支设置成功。

    test viz 18
    若 MM_Camera.Status_Code 返回值为 20XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。

获取 Mech-Viz 规划路径

  1. 选中 MM_Get_VizData 功能块输入侧 Camera_User.Get_VizData 变量，将其修改为 ON，获取 Mech-Viz 的规划路径，然后将此变量复位。

    test viz 19

  2. 在 监看 窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，其返回值为 2100 ，则表示获取规划路径成功。输入全局标签 MM_Camera.Target_Pose ，其返回值为路径点的关节角数据。

    test viz 20
    若 MM_Camera.Status_Code 返回值为 20XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。

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