通信配置及示例程序使用

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本节介绍三菱 Q 系列 PLC（内置以太网）与梅卡曼德软件系统进行 Modbus TCP 通信。

所需软硬件

硬件

PLC：MITSUBISHI QCPU（Q mode）Q03UDV。
三菱电源模块：Q61P；三菱基板：Q33B。
Mech-Mind 工控机或主机。
USB Type-A 转 USB Mini-B 数据线。
网线。

软件

三菱 PLC 编程软件：GX Works2。
梅卡曼德系统软件版本为 1.7.0 及以上。
PLC 例程文件：
- MODBUS_TCP_Protocol Configuration.tpc（用于建立 Modbus TCP 通信）；
- MODBUS TCP_Q_Simple_Label.GXW（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/Modbus TCP/MITSUBISHI Q serial 文件夹下。请将该例程文件复制到已安装 GX Works2 的计算机中。

工控机或主机需关闭防火墙软件。

配置工控机及启动通信

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 。
在网络和共享中心窗口中，单击 更改适配器设置 。
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。
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。
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）。

设置 Mech-Vision 中“机器人与通信配置”

单击 Mech-Vision 工具栏中 机器人与接口配置 。
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 。
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 Modbus TCP SLAVE ；
- 主机（从站）端口号设置为 2000；
- 字节序选择 CDAB；
- 从站设备地址设为 255；
- 单击应用。
在 Mech-Vision 主界面，确认工具栏中的接口服务已开启。

创建和配置 PLC 工程

创建 PLC 工程

打开 GX Works2 软件，左键单击工具栏中的 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。
在导航 连接目标 当前连接目标下，双击 Connection1 。
弹出 连接目标设置 Connection1 窗口，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 。在弹出窗口中，选择 USB ，单击是。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。单击连接目标设置 Connection1 窗口的确定，返回 GX Works2 软件窗口。
在 GX Works2 软件窗口，单击菜单栏中的在线，选择 远程操作 。
弹出 远程操作 窗口，操作区域选择 stop ，单击执行，提示 “是否执行STOP操作” ，单击是，提示 “已完成STOP操作” ，单击确定。最后，单击远程操作窗口的关闭，返回 GX Works2 软件窗口。

配置 Modbus TCP 通信参数

在导航工程参数下，双击 PLC 参数 。
弹出 Q参数设置 窗口，单击 内置以太网端口设置 选项卡，在 IP 地址设置区域内，设置 PLC 的 IP 地址，例如 192.168.1.21（需与工控机的 IP 地址在同一网段），子网掩码为 255.255.255.0，默认路由器 IP 地址为 192.168.1.0；单击 打开设置 ，弹出 内置以太网端口打开设置 窗口。
在 内置以太网端口打开设置 窗口中，将第一行参数设置为下图中所示的参数，单击 设置结束 ，返回 Q参数设置 窗口，最后单击该窗口的 设置结束 ，返回 GX Works2 软件窗口。
在 GX Works2 软件 窗口中，单击菜单栏中工具，依次选择通信协议支持功能 内置以太网，打开 通信协议支持功能-内置以太网 窗口。
在 通信协议支持功能-内置以太网 窗口中，单击打开图标，查找本地 MODBUS_TCP_Protocol Configuration.tpc Modbus TCP 通信配置文件，单击打开。
在 通信协议支持功能-内置以太网 窗口中，单击 模块写入 图标。
弹出 模块写入 窗口，单击执行。若提示 “对象存储其中已存在协议设置文件。是否覆盖？” ，单击是。
最后，提示 “对对象存储器的写入已完成” ，单击确定。

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。

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。
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 MODBUS TCP_Q_Simple_Label.GXW 文件，单击打开。
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。
弹出 “是否覆盖” 提示，单击是，返回 GX Works2 软件窗口。
在 GX Works2 软件窗口，单击菜单栏工具 自动分配软元件设置。
弹出 自动分配软元件设置 窗口，修改字软元件 D 和位软元件 M 的分配选择，单击确定。
在提示窗口中，单击是，返回 GX Works2 软件窗口。

搭建并下载 PLC 程序

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 。
展开 程序部件/FB管理 ，将 MM_MBTCP 拖拽至 MAIN/0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 ，出现如下窗口，单击确定，便将左侧母线和功能块输入 EN1 端口连接。
单击工具栏 转换+全部编译 。
提示 是否执行全部编译 窗口，单击是。
单击工具栏 PLC写入 。
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。
弹出如下提示窗口，单击是。
弹出 “是否覆盖原有参数” 提示，单击 全部是 。
待进度条下文本框提示 “PLC写入：结束” ，单击关闭。
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。

检查通信是否成功

返回 GX Works2 软件窗口，单击工具栏的 监视开始（全窗口） 。
弹出如下窗口，单击是。
双击 MAIN/0行 处 MM_MBTCP 功能块，滚动程序至 423 行，若连接成功，则可以观察到 Heartbeat 心跳信号监视值在不断变化。
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 client connected 。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

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。
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 的分支步骤，如下图所示。

从 Mech-Vision 获取视觉点

设置参数

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） 。
弹出如下窗口，单击确定。
展开 程序部件/FB管理 ，将 MM_Start_Vis 拖拽至 MAIN/8行 处。弹出如下窗口，此处使用默认值，单击确定。
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。
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。
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。
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。
将 MM_Get_VisData 拖拽至 MAIN/8行 处，弹出 FB实例名输入 窗口，此处使用默认值，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。
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。
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。
单击工具栏中的 转换+编译+RUN中写入 图标。
弹出 转换+编译+RUN中写入执行确认 窗口，单击确定。
弹出如下窗口，单击是。
最后，单击确定，完成将最新程序下载到 PLC。

触发 Mech-Vision 工程运行

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。
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。
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 ，检查其返回值变为 1102 ，则表示工程启动正常。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

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。
在监看窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，观察到其返回值为 1100 ；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。输入全局标签 MM_Camera.Target_Pose ，其返回值为视觉点位姿数据。

从 Mech-Viz 获取规划路径

设置参数

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。
双击 MM_Start_Vis 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。
分别将 MM_Start_Viz、MM_Set_Branch、MM_Get_VizData 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。
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。
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。
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。

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。

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。

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。
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。
单击工具栏中的 转换+编译+RUN中写入 图标。
弹出 转换+编译+RUN中写入执行确认 窗口，单击确定。
弹出如下窗口，单击是。
最后，单击确定，完成将最新程序下载到 PLC。

触发 Mech-Viz 工程运行

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。

在监看窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，观察到其返回值为 3103 ；全局标签 Camera_User.Target Pose、Camera_User.Target Label、Camera_User.Speed Percentage 变量值被清空。
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。
在监看窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，观察到其返回值为 2103 ，则表示工程启动正常。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

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。
在监看窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，观察到其返回值为 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

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。
在监看窗口，输入全局标签 MM_Camera.Status_Code，观察到其返回值为 2100 ，则表示获取规划路径成功；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。输入全局标签 MM_Camera.Target_Pose，其返回值为 Mech-Viz 规划轨迹的关节角数据。

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