Siemens PLC 指令说明
本文介绍基于 Siemens PLC Snap 7 协议的标准接口指令。
101 指令——启动 Mech-Vision 工程
该指令用于触发 Mech-Vision 工程的运行，执行相机拍照和视觉处理。用于只使用 Mech-Vision 而不使用 Mech-Viz 的场景。
发送的指令参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
指令码 101 |
2.0 |
Mech-Vision 工程编号 |
8.0 |
预期视觉点数量 |
6.0 |
机器人位姿类型 |
4.0 |
机器人位姿 |
12.0（JPs）或 36.0（法兰位姿） |
Mech-Vision 工程编号
Mech-Vision 工程编号可在 Mech-Vision 工程列表窗口中查看，工程名称前的数字表示工程编号。
预期视觉点数量
期望从 Mech-Vision 得到的视觉点数量。视觉点信息包括视觉位姿及对应点云、标签、缩放等。
-
0：从 Mech-Vision 工程取得识别结果中所有的视觉点。 -
大于0的整数：从 Mech-Vision 工程取得识别结果中指定数量的视觉点。-
如果视觉点总数小于该参数值，则取得识别结果中所有视觉点。
-
如果视觉点总数大于等于该参数值，则取得该参数指定数量的视觉点。
-
| 获取视觉点的指令是 102 指令。默认每次执行 102 指令最多可以获取 20 个视觉点。在第一次执行 102 指令后，其中一个返回的参数将体现是否已返回所有请求的视觉点；如果没有，请重复执行 102 指令。 |
机器人位姿类型 、 机器人位姿
-
机器人位姿类型 参数指定真实机器人的位姿将以何种形式传入 Mech-Vision，其取值范围为 0~3。
-
机器人位姿 参数值取决于 机器人位姿类型 参数值。
下表为两参数取值的关系及说明。
| 机器人位姿类型参数值 | 机器人位姿参数值 | 说明 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
0 |
0, 0, 0, 0, 0, 0 |
无需向 Mech-Vision 传入机器人位姿 |
工程为 Eye To Hand 模式。若 Mech-Vision 工程中使用“路径规划”步骤，则路径规划的起始点为路径规划工具中设置的 Home 点。 |
1 |
机器人当前关节角+当前法兰位姿 |
需要将机器人的关节角和法兰位姿传入 Mech-Vision |
工程为 Eye In Hand 模式，除桁架机器人外的大多数机器人适用该设定。 |
2 |
机器人的当前法兰位姿 |
需要将机器人的当前法兰位姿传入 Mech-Vision |
工程为 Eye In Hand 模式，机器人无关节角数据，仅有法兰位姿数据（如桁架机器人）。 |
3 |
机器人路径规划起始点的关节角 |
需要将机器人路径规划起始点的关节角传入 Mech-Vision |
工程为 Eye To Hand 模式，并且 Mech-Vision 工程中存在“路径规划”步骤，且需要从机器人端设置“路径规划”步骤的起始点。 |
机器人位姿为 Real 类型数字。
102 指令——获取视觉目标点
该指令用在 101 指令——启动 Mech-Vision 工程 之后，用于获取 Mech-Vision 输出的视觉点，然后自动将视觉点转换为视觉目标点。
具体转换过程如下所示，即将视觉点包含的位姿转换为对应机器人 TCP。
-
将视觉点包含的位姿绕 X 轴旋转 180°。
-
识别对应机器人型号的参考坐标系定义是否涉及机器人基座高度，并相应增加垂直方向的偏置。
| 102 指令单次接收视觉目标点的数量上限默认为 20。如需要获取的视觉目标点的数量大于 20，需多次执行该指令来获取所有所需的视觉目标点。 |
发送的指令参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
指令码 102 |
2.0 |
Mech-Vision 工程编号 |
8.0 |
Mech-Vision 工程编号
Mech-Vision 工程编号可在 Mech-Vision 工程列表窗口中查看，工程名称前的数字表示工程编号。
返回的数据参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
状态码 |
200.0 |
数据传输状态 |
202.0 |
视觉目标点数量 |
204.0 |
保留字段 |
/ |
此次获取的所有 TCP |
208.0 |
此次获取的所有标签 |
1168.0 |
状态码
若指令执行正常，则返回 1100 状态码；否则返回对应的错误码。
调用该指令后，如在 10 秒内未收到来自 Mech-Vision 的视觉结果，则将返回超时错误状态码。
数据传输状态
该参数用于显示返回的数据是否是新的视觉目标点。
1：表示返回的数据是新的视觉目标点，请读取。
| 在读取新返回的数据后，请将该参数重置为 0。 |
视觉目标点数量
执行该指令获得的视觉目标点数量。
-
如果请求的视觉目标点数量大于等于 Mech-Vision 识别的视觉点数量，按照 Mech-Vision 识别的视觉点数量发送。
-
如果请求的视觉目标点数量小于 Mech-Vision 识别视觉点数量，按照请求数量发送。
保留字段
该字段未使用，默认值为 0。
此次获取的所有 TCP
单个 TCP 所含信息包括空间坐标 （XYZ）和欧拉角 （ABC）。
此次获取的所有标签
位姿对应的整数标签。如果在 Mech-Vision 工程中，标签为字符串，请在“输出”步骤前使用 “标签映射” 步骤将标签映射为整数。如工程中没有标签，则该参数为默认值 0。
103 指令——切换 Mech-Vision 配方
切换 Mech-Vision 工程内的参数配方。
Mech-Vision 中步骤的参数设定可通过切换参数配方调整。
参数配方调整涉及的参数通常包括点云匹配模板、图像匹配模板、感兴趣区域、置信度阈值等。
| 需要在执行 101 指令——启动 Mech-Vision 工程 之前使用该指令。 |
105 指令——获取 Mech-Vision “路径规划”步骤的结果
在调用 101 指令之后，使用该指令获取 Mech-Vision 中“路径规划”步骤输出的免碰撞抓取路径。
在使用该指令时，Mech-Vision “输出”步骤的 端口类型 参数需要设置为“预定义（机器人路径）”。
| 在调用 105 指令前，请务必将 101 指令的 预期视觉点数量 设置为 0，以减少调用 105 指令的次数。若 101 指令的 预期视觉点数量 设置为 1，则每次调用 105 指令只会返回一个路径点，只有多次调用 105 指令才能接收全部路径点。 |
发送的指令参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
指令码 105 |
2.0 |
Mech-Vision 工程编号 |
8.0 |
路径点位姿类型 |
4.0 |
Mech-Vision 工程编号
Mech-Vision 工程编号可在 Mech-Vision 工程列表窗口中查看，工程名称前的数字表示工程编号。
路径点位姿类型
该参数用于指定“路径规划”步骤返回的路径点的位姿类型。
-
1：路径点的位姿将以机器人关节角（JPs）的形式返回。 -
2：路径点的位姿将以机器人工具位姿（TCP）的形式返回。
返回的数据参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
状态码 |
200.0 |
数据传输状态 |
202.0 |
路径点数量 |
204.0 |
“视觉移动”位置 |
206.0 |
此次发送的所有路径点的位姿 |
208.0 |
此次发送的所有路径点的标签 |
1168.0 |
此次发送的所有路径点的速度 |
1248.0 |
状态码
若指令执行正常，则返回 1103 状态码；否则返回对应的错误码。
数据传输状态
该参数用于显示返回的数据是否是新的路径点。
1：表示返回的数据是新的路径点，请读取。
| 在读取新返回的数据后，请将该参数重置为 0。 |
路径点数量
该参数用于表示此次执行该指令返回的路径点个数，取值范围为 0~20。若获取的路径点数多于 20，请多次调用该指令。
“视觉移动”位置
路径规划工具中设置的“视觉移动”路径点在整个路径中的位置。
例如，如果规划路径由以下组成：“定点移动_1”，“定点移动_2”，“视觉移动”，“定点移动_3”，则“视觉移动”位置为 3。
如果路径中无“视觉移动”，则该参数值为 0。
此次发送的所有路径点的位姿
三维坐标及欧拉角，或 JPs 关节角。类型由 105 指令中的路径点位姿类型决定。
此次发送的所有路径点的标签
位姿对应的整数标签。如果在 Mech-Vision 工程中，标签为字符串，请在“输出”步骤前使用 “标签映射” 步骤将标签映射为整数。如果工程中没有标签，则该参数为默认值 0。
此次发送的所有路径点的速度
路径规划工具中设置的速度值。
110 指令——从 Mech-Vision 获取自定义输出数据
该指令用于从 Mech-Vision 中的输出步骤接收自定义类型数据，即除 poses 端口和 labels 端口之外的其他端口输出的数据（输出步骤的“端口类型”参数需设置为“自定义”）。
发送的指令参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
指令码 110 |
2.0 |
Mech-Vision 工程编号 |
8.0 |
Mech-Vision 工程编号
Mech-Vision 工程编号可在 Mech-Vision 工程列表窗口中查看，工程名称前的数字表示工程编号。
返回的数据参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
状态码 |
200.0 |
数据传输状态 |
202.0 |
此次获取的所有 TCP |
208.0 |
此次获取的所有标签 |
1168.0 |
自定义端口数据 |
1456.0 |
状态码
如果没有错误，将返回状态码 1100。 否则，将返回相应的错误码。
调用该指令后，如在 10 秒内未收到来自 Mech-Vision 的视觉结果，则将返回超时错误状态码。
数据传输状态
该参数用于显示返回的数据是否是新的 TCP。
1：表示返回的数据是新的 TCP，请读取。
此次获取的所有 TCP
单个 TCP 所含信息包括空间坐标 （XYZ）和欧拉角 （ABC）。
此次获取的所有标签
与位姿对应的物体信息标签。标签应该是一个正整数，否则应在 Mech-Vision 工程中使用“标签映射”步骤将其映射为正整数。如果输出步骤上没有标签端口，则该字段填充为 0。
自定义数据项
输出步骤上自定义数据类型对应端口的自定义数据。
自定义数据参数按端口名称的字母顺序 A–Z 排列。
201 指令——启动 Mech-Viz 工程
用于既使用 Mech-Vision 又使用 Mech-Viz 的场景。该指令用于运行 Mech-Viz 工程，启动对应的 Mech-Vision 工程，Mech-Viz 基于 Mech-Vision 的视觉结果规划机器人的运动路径。
| 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。 |
发送的指令参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
指令码 201 |
2.0 |
机器人位姿类型 |
4.0 |
机器人位姿 |
12.0（JPs）或 36.0（法兰位姿） |
机器人位姿类型 、 机器人位姿
-
机器人位姿类型 参数指定真实机器人的位姿将以何种形式传入 Mech-Viz，其取值范围为 0~2。
-
机器人位姿 参数值取决于 机器人位姿类型 参数值。
下表为两参数取值的关系及说明。
| 机器人位姿类型参数值 | 机器人位姿参数值 | 说明 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
0 |
0, 0, 0, 0, 0, 0 |
无需向 Mech-Viz 传入机器人位姿，Mech-Viz 中仿真机器人将从初始位姿 JPs = [0, 0, 0, 0, 0, 0] 开始移动到第一个路径点。 |
工程为 Eye To Hand 模式。不推荐使用该设定。 |
1 |
机器人当前关节角+当前法兰位姿 |
需要将机器人的当前关节角和法兰位姿传入 Mech-Viz，Mech-Viz 中仿真机器人将从传入的关节角开始移动到第一个路径点。 |
工程为 Eye In Hand 模式时，推荐使用该设定。 |
2 |
机器人端自定义的关节角 |
需要将机器人的一个示教点（非当前关节角）传入 Mech-Viz，用于在机器人处于拍照区域外时，提前触发 Mech-Viz 工程规划下一轮路径（如下图），Mech-Viz 中仿真机器人将从传入的示教点开始运动到第一个路径点。 |
工程为 Eye To Hand 模式时，推荐使用该设定。 |
Eye To Hand 模式下应将 机器人位姿类型 设为 2 的原因：
Eye To Hand 模式下，相机可在机器人回到拍照及抓取区域之前拍照，用于提前规划下一轮抓取路径，从而缩短节拍。
若此时将 机器人位姿类型 设为 1，即将机器人当前位姿发送给 Mech-Viz 仿真机器人，可能导致仿真机器人与真实机器人轨迹不一致，发生未预知的碰撞，造成危险。
即仿真机器人将直接从当前位姿移动至 Mech-Viz 中第一个移动步骤中设置的位姿，而真实机器人可能在移动至其他位姿后才移动至上述位姿。
所以应将 机器人位姿类型 参数设为 2。
203 指令——选择 Mech-Viz 分支
当 Mech-Viz 工程中有分支步骤时，该指令可控制 Mech-Viz 工程中的分支步骤走指定的出口。
在执行该指令前请先执行 201 指令——启动 Mech-Viz 工程 。
Mech-Viz 工程运行至分支步骤时，将等待该指令指定出口。
204 指令——设置移动索引
该指令用于设定Mech-Viz步骤的当前索引参数值。带有该参数的步骤包括“按序列移动”、“按阵列移动”、“自定义垛型”、“预设垛型”等。
在执行该指令前，请先执行 201 指令——启动 Mech-Viz 工程 。
205 指令——获取规划路径
在执行 201 指令——启动 Mech-Viz 工程 后，该指令用于获取 Mech-Viz 规划的路径。
在使用默认设置时，该指令每次最多只能获取 20 个规划的路径点，因此，若获取的路径点数多于 20，则可以多次调用该指令。
|
如果工程中某个移动类步骤的路径点不应发送给机器人，请取消勾选该步骤参数中的“发送路径点”选项。 |
发送的指令参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
指令码 205 |
2.0 |
路径点类型 |
4.0 |
路径点类型
该参数用于指定 Mech-Viz 将返回何种形式的路径点。
-
1：路径点将以机器人关节角（JPs）的形式返回。 -
2：路径点将以机器人工具位姿（TCP）的形式返回。
返回的数据参数
| 参数 | DB 偏移量 |
|---|---|
状态码 |
200.0 |
数据传输状态 |
202.0 |
路径点数量 |
204.0 |
“视觉移动”位置 |
206.0 |
此次发送的所有路径点的位姿 |
208.0 |
此次发送的所有路径点的标签 |
1168.0 |
此次发送的所有路径点的速度 |
1248.0 |
状态码
若指令执行正常，则返回 2100 状态码；否则返回对应的错误码。
| 调用该指令后，如在 10 秒内未收到来自 Mech-Viz 的视觉结果，则将返回超时错误状态码。 |
数据传输状态
该参数用于显示返回的数据是否是新的路径点。
1：表示返回的数据是新的视觉点，请读取。
| 在读取新返回的数据后，请将该参数重置为 0。 |
路径点数量
该参数表示返回的路径点个数，取值范围为 0~20。 在使用默认设置时，该指令每次最多只能获取 20 个规划的路径点，因此，若获取的路径点数多于 20，则可以多次调用该指令。
“视觉移动”位置
“视觉移动”路径点在整个路径中的位置。
例如，如果规划路径由以下步骤组成：“定点移动_1”，“定点移动_2”，“视觉移动”，“定点移动_3”，则“视觉移动”位置为 3。
如果路径中无“视觉移动”，则该参数值为 0。
此次发送的所有路径点的位姿
三维坐标及欧拉角，或 JPs 关节角。类型由 205 指令中的路径点类型决定。
此次发送的所有路径点的标签
位姿对应的整数标签。如果在 Mech-Vision 工程中，标签为字符串，请在输出前使用“标签映射”步骤 将标签映射为整数。如果工程中没有标签，则该参数为默认值 0。
此次发送的所有路径点的速度
移动类步骤参数中的非零速度参数百分数值。
206 指令——获取 DO 信号列表
该指令用于获取规划的 DO 信号列表。DO 信号列表用于控制多个工具或吸盘分区。
执行该指令前，需要先执行 205 指令——获取规划路径 获取 Mech-Viz 规划路径。
请根据模板工程来部署 Mech-Viz 工程，并在工程中设置对应的吸盘配置文件。模板工程位于 梅卡曼德 软件安装目录下 Mech-Center\tool\viz_project\suction_zone 文件夹。
在Mech-Viz“设置多个DO”步骤的参数中：
-
在“接收对象”下勾选“标准接口”
-
勾选“从视觉移动中获取DO列表”
-
在“选择视觉移动”后的下拉框中，选择需要DO信号列表的视觉移动步骤。
501 指令——向 Mech-Vision 传入物体尺寸
该参数用于往 Mech-Vision 工程中动态传入物体尺寸。启动 Mech-Vision 工程前请先确认物体尺寸。
Mech-Vision 工程中应有“读取物体尺寸”步骤，且应勾选该步骤的从参数读取物体尺寸参数。