通信配置及示例程序使用

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西门子 S7 系列 PLC 通过 TIA Portal 软件与Mech-Vision和Mech-Viz软件进行 Siemens PLC Snap 7 通信包含以下流程：

所需软硬件

硬件

支持西门子以下 S7 系列 PLC：
- S7-300：集成 PN 网口或 CP343-1
- S7-400：集成 PN 网口或 CP443-1
- S7-1200：无特殊模块要求
- S7-1500：无特殊模块要求
220V AC 转 24V DC 电源适配器
Mech-Mind 视觉系统工控机或主机
网线

软件

西门子 PLC 编程软件 TIA Portal V15.1。
Mech-Vision和Mech-Viz软件版本为 1.8.0 及以上。
Siemens Tia Portal 软件与Mech-Vision和Mech-Viz软件进行 Siemens PLC Snap 7 通信的接口文件：
- MM Interface.db（用于实现数据通信）；
- MM Interface Program.scl（用于实现各种接口指令的功能）。

文件存放路径位于 Mech-Mind 工控机或主机中Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下 Mech-Center/Robot_Interface/Siemens Snap7/TIA Portal ，请将文件复制至安装有博图软件的电脑上。
请勿将MM Interface数据块作为功能块的IN/OUT接口参数。因为功能块如果一直处于使能状态，PLC在每个扫描周期都会读、写一次IN/OUT接口参数，偶尔会覆盖视觉系统已发送的数据。为避免此问题，MM Interface数据块中的ToCamera和FromCamera结构体数据应分别作为功能块的OUT接口参数和IN接口参数。

创建和配置 PLC 工程

创建 PLC 工程

打开 TIA Portal 软件，点击 创建新项目 ，输入 项目名称 ，选择路径，点击创建按钮，弹出新页面后单击 打开项目视图 。
在 项目树 一栏，双击 添加新设备 ，进入添加新设备界面，在控制器选项处选择与实物 PLC 一致的模块，设备名称默认即可，然后单击确定按钮。
在设备组态页面，单击 设备视图 ，然后双击 PLC_1 处的网口标识，在 属性/常规 页面单击 以太网网址 ，设置 IP 地址为 192.168.1.22 ，子网掩码默认即可（需与视觉工控机在同一网段）。
选中项目树中 PLC_1 设备，右键选择属性，在弹出窗口中依次进入常规 防护与安全界面，在 访问级别 一栏中勾选 完全访问权限（无任何保护） 。然后在 连接机制 界面中勾选 允许来自远程的 GET/PUT 通信访问 ，单击确定按钮，保存工程项目。

导入 S7 通信接口文件

在项目树下单击 外部源文件 ，然后双击 添加新的外部文件 ，在弹出的窗口中选中 MM Interface.db 、 MM Interface Program.scl 文件，然后单击打开按钮导入至新建工程。
选中新导入的外部源文件（先选中 MM Interface.db ,再选中 MM Interface Program.scl ），单击右键，选择 从源生成块 ，在弹出的窗口中单击确定按钮（此操作会覆盖工程下同名功能函数、数据块，并自动选择未占用的号码作为编号）。

如未按照上文中选中文件的顺序进行操作，将会在日志窗口出现报错信息。
外部源文件生成的功能函数、数据块如下所示，其中 MM Interface DB 块编号需与 Mech-Vision “机器人通信配置”中的 DB 块编号一致。其中， Camera_User DB 块用于存放用户数据。
在工程中，为方便维护 MM 函数及数据块，可右键单击 程序块 ，选择 新增组 ，将其命名为 “Mech-Mind” 。将新生成的功能函数、数据块全部选中，移动至该分组文件夹下。

下载 S7 通信接口文件

单击 保存项目 ，然后在项目树一栏，右键选中新建工程 PLC_1 ，依次选择下载到设备 硬件和软件（仅更改），弹出下载界面。
在弹出的下载界面中，PG/PC接口选择 连接PLC的网卡驱动 ，接口/子网的连接选择 插槽1 X1处的方向 ，选择目标设备选择 显示所有兼容的设备 ，然后单击 开始搜索 ，选中扫描到的 CPU 设备，单击下载，下载完成后单击完成。

配置工控机及启动通信

设置“机器人通信配置”

令工控机 IP 地址和 PLC 的 IP 位于同一网段，如 192.168.1.10 ，打开工控机 cmd 命令提示符（可通过搜索 cmd 进入），输入 ping xxx.xxx.xxx.xxx （PLC的 IP 地址），测试工控机与 PLC 的连接是否正常。
单击 Mech-Vision 工具栏中 机器人通信配置 。
在 机器人通信配置 窗口，进行如下配置。
1. 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。
2. 在 通信方式 下，接口服务类型 选择 标准接口，协议选择 Siemens PLC Client，插槽编号 设置为 1，DB块编号 设置为 2（即PLC工程中“MM Interface”的编号）。
3. PLC IP地址 设置为 192.168.1.22（即前面设定的PLC IP地址）。
4. （可选）建议勾选 方案打开时自动打开接口服务。
5. 单击应用。

检查通信是否成功

在 Mech-Vision 主界面，确认工具栏中的接口服务已开启。若连接成功，则 Mech-Vision 日志窗口的 控制台 标签页下会显示 Connect to PLC server successfully ；若失败，则检查配置，并检查物理连接是否有故障。
返回 TIA Portal 软件主界面，选中 PLC_1 设备，单击 转至在线 按钮。
在PCL_1 程序块目录下，双击数据块 MM Interface ，然后单击 全部监视 。若连接成功，可以看到 Heartbeat 心跳信号监视值在不断改变。

视觉工程测试

本节主要介绍如何使用 Siemens PLC Client 接口程序实现触发 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。 Siemens PLC Snap 7 通信变量的具体功能和介绍，可参考 DB块指令说明。

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

在TIA Portal软件主窗口项目树 程序块目录下，双击组织块 Main[OB1] 打开主程序，将 MM_Start_Vis 功能拖拽至主程序的程序段1下。
在"MM_Start_Vis"功能处，使能端口EN连接步骤编号比较指令，输入端口Start_Vision增加上升沿指令；将 Vision_Proj_Num 的端口值设为1，则表示将运行工程编号为1的Mech-Vision工程。
将 Req_Pose_Num 的端口值设为0，表示要求Mech-Vision返回全部位姿结果。
将 Robot_Pose_Type 的端口值设为0，表示不需要拍照位姿，比如Eye to hand方式。
在项目树下，单击数据块 Camera_User，将详细视图下的变量根据名称拖拽至 "MM_Start_Vis" 对应的输入端口处。单击数据块 MM Interface，将详细视图下的变量根据名称拖拽至 "MM_Start_Vis" 对应的输入或输出端口处。
将 MM_Get_VisData 功能拖拽至主程序/程序段2下，使能端口EN连接步骤编号比较指令，输入端口Get_VisData增加上升沿指令。
将 Vision_Proj_Num 的端口值设为1，此时则会获取Mech-Vision工程编号为1的视觉识别结果。
在项目树下，单击数据块 Camera_User，将详细视图下的变量根据名称拖拽至 "MM_Get_VisData" 对应的输入端口处。单击数据块 MM Interface，将详细视图下的变量根据名称拖拽至 "MM_Get_VisData" 对应的输入或输出端口处。
在项目树下，右键单击选中 PLC_1 ，然后依次选择下载到设备 软件（仅更改），在弹出的下载界面中单击装载，将最新程序下载到 PLC 。

触发 Mech-Vision 工程运行

在 Main[OB1] 主程序窗口，单击 启用/禁用监视 以启用监视功能。
在"MM_Start_Vis"功能处，右键单击使能端口EN处的"Camera_User".Step_Num，将其修改为6；右键单击输入变量 "Camera_User".Start_Vis，将其修改为1，表示触发 Mech-Vision 工程运行，然后将此变量复位。此时MM Interface数据块的 StatusCode 变量的返回值变为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

在"MM_Start_Vis"功能处，右键单击使能端口EN处的"Camera_User".Step_Num，将其修改为8；右键单击输入变量 "Camera_User".Get_VisData，将其修改为1，表示获取视觉点，然后将此变量复位。此时MM Interface数据块 StatusCode 变量的返回值变为1100，则表示工程正常启动。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。

MM Interface数据块返回数据如下，Number of Pose Sent值为1，表示获取到1个位姿。位姿保存在TargetPose中。

Mech-Vision 自动控制逻辑例程

Mech-Vision 自动控制逻辑例程如下：

从 Mech-Viz 获取规划路径

设置参数

将 MM_Empty_ Target 功能拖拽至主程序的程序段3下，使能端口EN连接步骤编号比较指令，输入端口Start_Empty增加常开指令。
分别单击数据块 Camera_User 和 MM Interface，将详细视图下的变量根据名称对应拖拽至 "MM_Empty_ Target" 对应的输入端口处。
分别将 MM_Start_Viz 、MM_Set_Branch、MM_Get_VizData 功能拖拽至主程序的程序段4、5、6下。
将 Robot_Pose_Type 的端口值设为0，表示不需要拍照位姿，比如 Eye to hand 方式。单击数据块 Camera_User，将详细视图下的变量根据名称拖拽至 "MM_Start_Viz" 对应的输入端口处。
将 Branch_Name、Branch_Exit_Port 的端口值分别设为1，表示控制 Mech-Viz工程执行到消息分支1时沿第1个出口继续执行。单击数据块 Camera_User，将详细视图下的变量根据名称拖拽至 "MM_Set_Branch" 对应的输入端口处。

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。单击数据块 Camera_User，将详细视图下的变量根据名称拖拽至 "MM_Get_VizData" 对应的输入端口处。

此处Request_Pose_Type和MM_Start_Vis、MM_Start_Viz功能中的Robot_Pose_Type，对应MM Interface数据块中的同一变量Pose Type，若上述几处设置的值不同，将不能同时生效。

在项目树下，右键单击选中 PLC_1 ，然后依次选择下载到设备 软件（仅更改），在弹出的下载界面中单击装载，将最新程序下载到 PLC。

触发 Mech-Viz 工程运行

在 Main[OB1] 主程序窗口，单击 启用/禁用监视 。
在"MM_Empty_ Target"功能处，右键单击使能端口EN处的"Camera_User".Step_Num，将其修改为14；右键单击输入变量 "Camera_User".Start_Empty，将其修改为1，清除上一次获取的视觉结果，然后将此变量复位。

此时 MM Interface 数据块 Target Pose 的变量值被清空。
在"MM_Start_Viz"功能处，右键单击使能端口EN处的"Camera_User".Step_Num，将其修改为18；右键单击输入变量 "Camera_User".Start_Viz，将其修改为1，表示启动 Mech-Viz 工程，然后将此变量复位。此时 StatusCode 变量的返回值变为 2103，表示工程正常启动。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

在"MM_Set_Branch"功能处，右键单击使能端口EN处的"Camera_User".Step_Num，将其修改为24；右键单击 "Camera_User".Set_Branch，将其修改为1，表示Mech-Viz工程执行到消息分支1时沿第1个出口继续执行，然后将此变量复位。此时 StatusCode 变量的返回值变为2105，表示成功设置消息分支的出口。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

在"MM_Get_VizData"功能处，右键单击使能端口EN处的"Camera_User".Step_Num，将其修改为26；右键单击输入变量 "Camera_User".Get_VizData，将其修改为1，表示获取 Mech-Viz规划路径，然后将此变量复位。此时 StatusCode 变量的返回值变为 2100，则表示成功获取Mech-Viz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。