通信配置及示例程序使用

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本节介绍 Allen‑Bradley PLC（简称 AB PLC）与梅卡曼德视觉系统进行 EtherNet/IP 通信。

所需软硬件

硬件

  • AB PLC：本示例使用 1769-L19ER-BB1B 机型。

  • 电源适配器：220V AC 转 24V DC。

  • 工控机：已安装标准 PCI-e 通讯板卡 HMS IXXAT INpact 40。

  • 交换机和网线。

硬件连接如下图所示。

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软件

软件 说明 安装位置

AB PLC Studio 5000

AB PLC 编程软件

用于 AB PLC 编程的计算机

VCI（Virtual Communication Interface）

通讯板卡驱动软件

工控机

Mech-Vision和Mech-Viz软件（1.7.2及以上）

提供梅卡曼德视觉系统的软件

工控机

HMS IPconfig

设置通讯板卡的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 Studio 5000 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Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下 Mech-Center/Robot_Interface/EthernetIP 文件夹内。

  • PLC 例程文件：

    • CameraSignalsMove.L5X：视觉系统信号传送。

    • CameraTest.L5X：视觉系统测试。

    • MM EtherNet IP Interface Program.L5X：用于实现各种接口指令的功能。

例程文件位于Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下 Mech-Center/Robot_Interface/EthernetIP/Programming Samples/AB PLC EthernetIP 文件夹内。

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。

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  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。

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设置“机器人通信配置”

  1. 单击 Mech-Vision 工具栏中 机器人通信配置 。

  2. 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 ETHERNET IP。

    3. （可选）建议勾选 方案打开时自动打开接口服务。

    4. 单击 应用。

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

    interface service

设置工控机通信板卡 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。

    在设置通信板卡并成功通信后，临时网线便可拔掉。

  2. 打开 HMS IPconfig 软件，单击扫描，取消勾选 “Retrieve IP Settings Dynamically from a DHCP server”，并设置板卡 IP 地址和子网掩码，然后单击 Apply 确认并退出软件。

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创建和配置 PLC 工程

创建 PLC 工程

  1. 在计算机上，打开 Studio 5000 软件，单击 New Project，弹出 New Project 窗口。

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  2. 单击 Logix 选项，根据实际使用的 AB PLC 选择对应的 CPU 系列、型号（本示例使用 1769-L19ER-BB1B），然后填写工程名称 Name，并选择保存位置 Location，最后单击 Next。

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  3. 根据实际使用情况，选择 Revision 和 Expansion I/O，单击 Finish，进入工程界面。

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设置 PLC 的 IP 地址

  1. 在计算机上，依次单击开始  所有程序  Rockwell Software  BOOTP-DHCP Tool  BOOTP-DHCP Tool，弹出 Select Network Interface 窗口。

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  2. 选择与 PLC 连接的以太网卡驱动，单击 OK。

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  3. 在 BootP DHCP EtherNet/IP Commissioning Tool 窗口，依次单击 Tools  Network Setting。

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    设置计算机的子网掩码和网关，单击 OK。

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  4. 单击 Add Relation，在弹框内输入 PLC 的硬件 MAC 地址和 IP 地址（图示为示例使用的地址），单击 OK。

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  5. 选中新建的 Relation，单击 Enable BOOTP/DHCP 以启用 BOOTP 功能。若启用成功，则状态栏提示“[Enable BOOTP/DHCP] Command successful”。

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    随后断电并重新启动PLC，然后重新打开 BootP DHCP EtherNet/IP Commissioning Tool（无需保存配置文件），等待Discovery History区域出现PLC的MAC地址，双击该MAC地址，然后在弹窗中修改PLC的IP地址（图示为示例使用的地址），单击OK。

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    等待状态栏提示“Sent 192.168.1.22 to Ethernet address 5C:88:16:D6:BF:C0”，同时Discovery History区域出现设置的PLC IP地址，则表示上述设置成功。

    ethernet ip ab 15 2

    若上述过程出现失败，请检查网络连接及 IP 设置。

  6. 选中Entered Relations区域的MAC地址，单击 Disable BOOTP/DHCP 以禁用 BOOTP 功能。若禁用成功，则状态栏先提示“[Disable BOOTP/DHCP] Command successful”，后提示“Unable to service DHCP request from 5C:88:16:D6:BF:C0”，最后关闭 BootP DHCP EtherNet/IP Commissioning Tool 窗口。

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    若上述过程出现失败，请检查网络连接及 IP 设置。

连接控制器

  1. 在计算机上，依次单击开始  所有程序  Rockwell Software  RSLinx  RSLinx Classic，弹出 RSLinx Classic Gateway 窗口。

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  2. 在菜单栏中，依次单击Communications  Configure Drivers。

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  3. 在 Configure Drivers 窗口，执行以下操作。

    1. Available Driver Types 选项的下拉框中选择 EtherNet/IP Driver ，然后单击 Add New。

    2. 在弹出的 Add New RSLinx Classic Driver 窗口中，可使用默认名称，最后单击 OK。

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    3. 在弹出的 Configure driver:AB_ETHIP-1 窗口中，选择连接 PLC 的本地网口，最后单击 确定。

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    4. 返回 Configure Drivers 窗口，单击 Close。

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  4. 在 Studio 5000 工程界面的 Controller Organizer 窗口中，依次单击IO Configuration  Ethernet，选中具体 CPU 模块，单击工具栏 RSWho 图标。

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  5. 在 Who Active（RSLinx Classic）窗口，展开 AB_ETHIP-1，选中将要连接的具体 CPU 模块，单击右下角 Set Project Path 设置工程通信路径。 通信路径由 <none> 变为 AB_ETHIP-1\192.168.1.22，表示设置成功。单击 Close 关闭该窗口。

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安装及配置 EDS 文件

  1. 在 Studio 5000 工程界面，依次单击TOOLS  EDS Hardware Installation Tool。

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  2. 在 Rockwell Automation’s EDS Wizard 窗口内，执行以下操作。

    1. 单击 下一步。

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    2. 选择 Register an EDS file(s)，单击 下一步。

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    3. 选择 Register a single file，单击 Browse。在文件资源管理器中，选择相应 EDS 文件（需提前从工控机复制该文件），单击 下一步。

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    4. 单击 下一步。

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    5. 使用默认 icon，单击 下一步。

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    6. 继续单击 下一步。

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    7. 出现下图中提示后，单击 完成。

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  3. 在 Studio 5000 工程界面的 Controller Organizer 窗口中，依次单击IO Configuration  Ethernet，右键单击 Ethernet，选择 New Module。

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    1. 在 Select Module Type 窗口，过滤框内输入 Ixxat，选中 Ixxat INpact EtherNet/IP™，单击 Create。

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    2. 在 New Module 窗口，选择 General 选项，输入设备名称 MM_Camera （不可修改名称，因为需要和例程定义保持一致），设置视觉系统（从站设备）IP 地址：192.168.1.10（与 HMS IPconfig 中设置的 IP 地址保持一致），单击 Change。

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      弹出如下窗口，修改 Size 单位为 INT ，单击 OK。

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      出现如下提示窗口，单击 Yes。

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      返回 New Module 窗口，单击 OK。

    3. 上述操作完成后，如下图所示表示设备Ixxat INpact EtherNet/IP™ MM_Camera 成功添加至 Ethernet 网络。在 Select Module Type 窗口，单击 close。

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导入例程文件并下载 PLC 程序至 PLC

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. 在 Studio 5000 工程界面，在菜单栏中，依次单击FILE  Import Component  Add-On Instruction。

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    弹出如下窗口，选择例程文件 MM EtherNet IP Interface Program.L5X （需提前从工控机复制该文件），单击 Open 。

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    弹出如下窗口，单击 OK 。

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  2. 在菜单栏中，依次单击FILE  Import Component  Routine。

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    弹出如下窗口，选择 CameraSignalsMove.L5X 文件（需提前从工控机复制该文件），单击 Open 。

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    弹出如下窗口，单击 OK 。

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  3. 参照上一步操作，将 CameraTest.L5X 文件（需提前从工控机复制该文件）导入工程。

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下载 PLC 程序至 PLC

  1. 在 Studio 5000 工程界面，依次单击Tasks  Main Task  MainProgram，双击 MainRoutine，打开主程序。

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    选中 Rung 0 行，依次单击工具栏的Program Control  JSR，调用 CameraSignalsMove 程序。

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    选中 Rung 0 行，右键单击选择“Copy Rung”；选中 Rung End，右键单击选择“Paste”，从而添加 Rung 1 行，然后将调用程序修改为 CameraTest。

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  2. 单击 offline 下拉框，选择 Download。

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    弹出如下窗口，单击 Download。

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  3. 下载成功后，弹出如下窗口。在确保安全的前提下，单击 是。

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    控制器进入Rem Run（远程运行）模式。

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检查通信是否成功

  1. 在 Studio 5000 工程界面，依次单击Tasks  Main Task  MainProgram，双击 CameraSignalsMove，打开程序。

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    若连接成功，Rung 21 行处的 FromCamera.HEARTBEAT 心跳信号监视值在不断改变。

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  2. 在 Mech-Vision 主窗口中，若连接成功，则在日志窗口的 控制台 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。

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从 Mech-Vision 获取视觉点

设置参数

  1. 在 Studio 5000 工程界面，在 CameraTest 程序的 Rung 0 行处，将使能开关 ToCamera.COM_ENABLE 处于常开状态。

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  2. 在 CameraTest 程序的 Rung 3 行处，设置如下值。

    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。

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触发 Mech-Vision 工程运行

  1. 在 CameraTest 程序的 Rung 3 行处，将 Camera_User.Step_Num 值设置为 5。单击 MM_Start_Vis 的 Camera_User.Start_Vis 标签值，将其修改为 1 以触发 Mech-Vision 工程运行，然后将此标签复位。

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  2. 检查 STATUS_CODE 的返回值是否为 1102。

    1. 单击状态栏 Watch 选项卡以登录至监看窗口，在名称栏添加 FromCamera 标签。

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    2. 展开标签层级，查看 STATUS_CODE 的返回值。

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      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. 待 STATUS_CODE 反馈 1102 后，在 CameraTest 程序的 Rung 4 行处，将 Camera_User.Step_Num 值设置为 10。单击 MM_Get_VisData 的 Camera_User.Get_VisData 标签值，将其修改为 1 以获取位姿结果，然后将此标签复位。

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  2. 在监看窗口内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

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    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. 在监看窗口的名称栏中添加 Target_Pose 标签。

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    2. 展开标签层级，查看 Target_Pose 的返回值，图中为本例收到视觉系统软件发送的 2 组位姿数据（数值为实际值乘以 10000）。

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自动从 Mech-Vision 获取视觉结果

上述小节实现手动从 Mech-Vision 获取视觉结果，参照下图中各程序间的连接，即可实现自动从 Mech-Vision 获取视觉结果。

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从 Mech-Viz 获取规划路径

设置参数

  1. 在 CameraTest 程序的 Rung 14 行处，将 Camera_User.Step_Num 值设置为 50。单击 MM_Empty_Target 的 Camera_User.Start_Empty 标签值，将其修改为 1 以清除上一次获取的视觉结果，然后将此标签复位。

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    在监看窗口内，查看清除视觉结果后的 Target_Pose 值。

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  2. 在 CameraTest 程序的 Rung 10 行处，将 Branch_Name 的端口值设为 1 ，表示分支编号为 1。

  3. 在 CameraTest 程序的 Rung 10 行处，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。

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  4. 在 CameraTest 程序的 Rung 11 行处，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。

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触发 Mech-Viz 工程运行

  1. 在 CameraTest 程序的 Rung 7 行处，将 Camera_User.Step_Num 值设置为 20。单击 MM_Start_Viz 的 Camera_User.Start_Viz 标签值，将其修改为 1 以触发 Mech-Viz 工程运行，然后将此标签复位。

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  2. 在监看窗口内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

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    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 CameraTest 程序的 Rung 10 行处，将 Camera_User.Step_Num 值设置为 30。单击 MM_Set_Branch 的 Camera_User.Set_Branch 标签值，将其修改为 1，以选择 Mech-Viz 分支出口，然后将此标签复位。

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  2. 在监看窗口内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

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    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 CameraTest 程序的 Rung 11 行处，将 Camera_User.Step_Num 值设置为 35。单击 MM_Get_VizData 的 Camera_User.Get_VizData 标签值，将其修改为 1，以获取 Mech-Viz 规划的路径，然后将此标签复位。

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    观察到上图中 Send_Pose_Num 值为 9，表示本例程获取到 9 组关节角数据。

  2. 在监看窗口内，查看 STATUS_CODE 的返回值。

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    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. 在监看窗口内，查看 Target_Pose 的返回值（数值为实际值乘以 10000）。

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自动从 Mech-Viz 获取规划路径

上述小节实现手动从 Mech-Viz 获取规划路径，参照下图中各程序间的连接，即可实现自动从 Mech-Viz 获取规划路径。

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