通信配置及示例程序使用

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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。

hardware connection

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。

    install communication board

  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。

    device manager

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 。

    deployment settings 1

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

    deployment settings 2

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。

    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。

set ip

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 。

    create plc 1

  2. 在 添加模块 窗口，单击 设置更改 。

    create plc 2

    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 。

    create plc 3

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

    create plc 4

  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。

    create plc 5

  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 。

      create plc 6

      弹出如下提示窗口，单击 确定 。

      create plc 7

    3. 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。

    4. 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 。

      create plc 8

    5. 弹出如下窗口，单击 确定 。

      create plc 9

  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 。

create plc 10

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。

    configure plc 1

  2. 在 全部转换 窗口，单击 选项设置 ，弹出 选项 窗口。

    configure plc 2

    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 。

      configure plc 3

  3. 程序转换成功后，单击菜单栏在线  写入至可编程控制器。

    configure plc 4

  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 。

    configure plc 5

    1. 弹出如下提示窗口，单击 是 。

      configure plc 6

    2. 确保安全的前提下，单击 是 。

      configure plc 7

    3. 在 是否覆盖 窗口，单击 全部是 。

      configure plc 8

    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 。

      configure plc 9

    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 。

      configure plc 10

  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。

    install file 1

  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 。

    install file 2

  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。

    install file 3

    1. 在 EDS Management 窗口，单击 下一页 。

      install file 4

    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 。

      install file 5

    3. 单击 下一页 。

      install file 6

    4. 单击 完成 。

      install file 7

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

    install file 8

    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）。

      install file 9

    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 。

    install file 10

下载 PLC EtherNet/IP 网络配置至 PLC

  1. 确认添加“Ixxat INpact EtherNet/IP™”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。

    download file 1

  2. 弹窗提示“在线前是否保存配置”，单击 是 ，进入在线模式。

    download file 2

  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。

    download file 3

    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 。

      download file 4

    2. 弹出如下提示窗口，单击 确定 。

      download file 5

  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

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。

    import file 1

    弹出如下窗口，单击 确定 。

    import file 2

  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 。

    import file 3

  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。

    import file 4

    弹出如下提示窗口，单击 是 。

    import file 5

  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。

    import file 6

    弹出如下提示窗口，单击 确定 。

    import file 7

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。

    download plc 1

  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 。

    download plc 2

    1. 弹出如下提示窗口，单击 是 。

      download plc 3

    2. 确保安全的前提下，在如下弹出的提示窗口中单击 是 。

      download plc 4

    3. 在 是否覆盖 窗口，单击 全部是 。

      download plc 5

    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 。

      download plc 6

    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 。

    download plc 7

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 。

    establish communication 1

  2. 依次单击菜单栏中在线  监视  监视开始（全窗口）。

    establish communication 2

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

    establish communication 3

  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。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。

    test vision 1

  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。

    test vision 2

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。

    test vision 3

  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。

      test vision 4

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

      test vision 5

    3. 展开标签层级，查看 STATUS_CODE 的返回值。

    test vision 6
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 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. 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。

    test vision 7

  2. 在监看窗口 1 内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

    test vision 8
    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 标准接口状态码及错误排查 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。

      test vision 9

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

      test vision 10

    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）。

    test vision 11

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。

    test viz 1

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

    test viz 2

  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。

    test viz 3

  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。

    test viz 4

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。

    test viz 5

  2. 在监看窗口 1 内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

    test viz 6
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 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. 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。

    test viz 7

  2. 在监看窗口 1 内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

    test viz 8
    若返回值为 2105 ，则表示分支设置成功。若返回值为 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. 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。

    test viz 9

  2. 在监看窗口 1 内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

    test viz 10
    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 标准接口状态码及错误排查 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。

    test viz 11

  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）。

    test viz 12

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