指令说明
本文介绍西门子 PLC 使用 TIA Portal 软件与梅卡曼德视觉系统进行 Modbus TCP 通信的指令。寄存器映射表参考 此处。
指令说明
启动 Mech-Vision 工程
该指令用于只有 Mech-Vision 工程,没有 Mech-Viz 的场景。使用该指令触发 Mech-Vision 工程运行,执行相机拍照和视觉识别。
参数说明
输入参数:
-
Vision_Proj_Num: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;
-
Robot_Pose_Type:机器人位姿类型,指定真实机器人的位姿将以何种形式传 Mech-Vision,其取值范围为 0~3;
-
Robot_Pose:机器人位姿,其值取决于 Robot_Pose_Type 参数值,数据类型为二维数组 Array[0..1, 0..5] of Real,其中 Array[0] 为机器人当前关节角,Array[1] 为机器人当前法兰位姿;
下表为 Robot_Pose_Type 与 Robot_Pose 参数取值的关系及说明。
Robot_Pose_Type 参数值 | Robot_Pose 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。 |
-
Start_Vision:触发 Mech-Vision 工程运行,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 1102(触发成功),否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Start_Vis 出现上升沿时,会触发 Mech-Vision 工程 1 的运行,并希望 Mech-Vision 工程 1 返回视觉结果,同时 PLC 将启动 Mech-Vision 工程时的关节角数据发送给视觉系统。
获取视觉结果
该指令用于只有 Mech-Vision 工程,没有 Mech-Viz 的场景。该指令用于启动 Mech-Vision 工程之后,获取视觉识别结果。
参数说明
输入参数:
-
Vision_Proj_Num: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;
-
Get_VisData:获取 Mech-Vision 工程的视觉识别结果,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 1100(成功获取视觉点);否则返回对应的错误码;
-
Status of Pose Sent:1 表示写入的位姿数据为新数据,在 PLC 读取位姿数据之后,请启动一次 “MM_Empty_Target” 功能块,视觉系统会将该寄存器置为 0;
-
Number of Pose Sent:Mech-Vision 返回的视觉识别结果个数,范围[1-20];
-
Target Pose:Mech-Vision 返回的机器人位姿数据,类型为 TCP;
-
Target Label:标签是 Mech-Vision 识别的物体标签信息,返回的标签值为整数。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Get_VisData 出现上升沿时,用于获取 Mech-Vision 工程 1 的视觉结果。
切换 Mech-Vision 配方
Mech-Vision 软件的配方功能,用于在识别不同工件时,修改 Mech-Vision 工程各模块的参数,包括图像匹配模板、ROI、置信阈值等。该指令需要在 MM_Start_Vis 程序之前使用。
参数说明
输入参数:
-
Vision_Proj_Num: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;
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Vision_Recipe_Num:Mech-Vision 工程中配方的编号,编号范围[1-99];
-
Switch_Recipe:切换 Mech-Vision 工程的配方,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 1107(配方切换成功);否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Switch_Recipe 出现上升沿时,会将 Mech-Vision 工程 1 的配方切换成配方 2 。
获取 Mech-Vision “路径规划”步骤的结果
在调用 MM_Start_Vis 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)”。
在调用该指令前,请务必将 MM_Start_Vis 的 Req_Pose_Num 设置为 0,以减少调用该指令的次数。若 MM_Start_Vis 的 Req_Pose_Num 设置为 1,则每次调用该指令只会返回一个路径点,只有多次调用该指令才能接收全部路径点。 |
参数说明
输入参数:
-
Vision_Proj_Num: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;
-
Request_Pose_Type: 该参数用于指定“路径规划”步骤返回的路径点类型;
-
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。
-
此处 Request_Pose_Type 和功能函数 MM_Start_Vis、MM_Start_Viz 中 Robot_Pose_Type 对应 MM Modbus TCP Interface 数据块同一 “Pose Type” 变量,若需设定的值不同,则无法同时生效。 |
-
Get_VisData:获取 Mech-Vision “路径规划”步骤的结果,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存触发动作上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若指令执行正常,则返回 1103 状态码;否则返回对应的错误码;
-
Status of Pose Sent:1 表示写入的位姿数据为新数据;在 PLC 读取位姿数据之后,请启动一次 MM_Empty_Target 功能块,将该寄存器置为 0;
-
Number of Pose Sent:Mech-Vision 规划路径上路径点的个数,范围[1-20];
-
Index of Vision Move:视觉移动路径点在路径中的位置;
-
Target Pose:数据格式为关节角或者 XYZ 欧拉角,取决于输入参数 Request_Pose_Type;
-
Target Label:Mech-Vision 识别的该物体标签信息,返回的标签值为整数;
-
Target Tool ID:路径规划工具中设置的末端工具编号。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Get_VisData 出现上升沿时,用于接收 Mech-Vision 工程 1 返回的机器人移动路径,移动路径点数据类型为 JPs 类型。
启动 Mech-Viz 工程
该指令用于既有 Mech-Vision 又有 Mech-Viz 的场景,用于启动 Mech-Viz 工程,调用相应的 Mech-Vision 工程,并规划抓取路径。
参数说明
输入参数:
-
Robot_Pose_Type: 机器人位姿类型,指定真实机器人的位姿将以何种形式传 Mech-Viz,其取值范围为 0~2;
-
Robot_Pose:机器人位姿,其值取决于 Robot_Pose_Type 参数值,数据类型为二维数组 Array[0..1, 0..5] of Real,其中 Array[0] 为机器人当前关节角,Array[1] 为机器人当前法兰位姿;
下表为 Robot_Pose_Type 与 Robot_Pose 参数取值的关系及说明。
Robot_Pose_Type 参数值 | Robot_Pose 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 Robot_Pose_Type 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 Robot_Pose_Type 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 Robot_Pose_Type 参数设为 2。
-
Start_Viz:触发 Mech-Viz 工程运行,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 2103(Mech-Viz 启动成功);否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Start_Viz 出现上升沿时,触发 Mech-Viz 工程运行,并将当前机器人的关节角发送给视觉系统。
停止 Mech-Viz 工程
停止运行 Mech-Viz 工程。如果 Mech-Viz 工程不是死循环,或可以正常停止,则不需要使用该指令。
参数说明
输入参数:
-
Stop_Viz:停止运行 Mech-Viz,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 2104(Mech-Viz 停止成功);否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Stop_Viz 出现上升沿时,停止运行 Mech-Viz 工程。
选择 Mech-Viz 分支
当 Mech-Viz 工程中有“消息分支”步骤时,该指令可控制 Mech-Viz 工程中的“消息分支”步骤走指定的出口。在调用该指令之前,需要先调用 MM_Start_Viz。 Mech-Viz 运行到“消息分支”步骤时会等待 203 指令发送该分支的分支出口。
参数说明
输入参数:
-
Branch_Name:分支步骤编号,该参数为正整数,即“消息分支”的步骤编号。
-
Branch_Exit_Port:给定分支的出口号,Mech-Viz 程序将沿该出口继续执行,参数范围[1-99] 。
出口号为 Mech-Viz 显示的端口号加 1,即端口 0 为 1 号出口。 -
Set_Branch:设置某个消息分支执行某个出口,上升沿有效。
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 2105(分支设置成功);否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Set_Branch 出现上升沿时,会指定 Mech-Viz 工程执行到分支名称为 1 的步骤时,走第 1 出口。
设置移动索引
索引类的移动步骤,比如按序列移动、按阵列移动、自定义垛型、预设垛型等,可调用该指令设置索引类移动步骤属性中的索引序号。在调用该指令之前,需要先执行 MM_Start_Viz 。
参数说明
输入参数:
-
Index_Name: 移动索引步骤编号,该参数为正整数。
-
Index_Counter: 下次执行此步骤时应设置的索引值。 发送该指令时,Mech-Viz 中的当前索引值将变为该参数值减 1。 当 Mech-Viz 工程运行到该指令指定的步骤时,Mech-Viz 中的当前索引值将增加 1,成为该参数的值。
-
Set_Index:触发信号,用于设置索引,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 2106(索引设置成功);否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Set_Index 出现上升沿时,设置 Mech-Viz 工程中的步骤名称 5 的当前索引值为 3。
获取规划路径
该指令用于获取 Mech-Viz 工程规划的抓取路径。
参数说明
输入参数:
-
Request_Pose_Type: 要获取的路径上点的位姿类型;
-
1:Mech-Viz 返回的位姿类型为机器人关节角;
-
2:Mech-Viz 返回的位姿类型为机器人 TCP。
-
此处 Request_Pose_Type 和功能函数 MM_Start_Vis、MM_Start_Viz 中 Robot_Pose_Type 对应 MM Modbus TCP Interface 数据块同一 “Pose Type” 变量,若需设定的值不同,则无法同时生效。 |
-
Get_VizData:获取 Mech-Viz 工程规划的抓取路径,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 2100(获取成功);否则返回对应的错误码;
-
Status of Pose Sent:1 表示写入的位姿数据为新数据。在 PLC 读取位姿数据之后,请启动一次 MM_Empty_Target 功能块,视觉系统将该寄存器置为 0;
-
Number of Pose Sent:Mech-Viz 规划路径上目标点的个数,范围[1-20];
-
Index of Vision Move:视觉点位(即工程中的视觉移动)在路径中的位置;
-
Target Pose:数据格式为关节角或者 XYZ 欧拉角,取决于 205 发送指令中设置的位姿类型;
-
Target Label:Mech-Vision 识别的该物体标签信息,返回的标签值为整数;
-
Target Tool ID:Mech-Viz 工程中设置的末端工具编号。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Get_VizData 出现上升沿时,用于接收 Mech-Viz 返回的机器人移动路径,移动点数据类型为 TCP 类型。
获取 DO 信号列表
该指令用于获取Mech-Vision或Mech-Viz工程规划的多分区吸盘的控制信号。在执行该指令前,请先执行 MM_Get_Planned_VisData 或 MM_Get_VizData 。
在使用该指令前,用户需提前在Mech-Vision或Mech-Viz软件中进行如下配置。
-
配置Mech-Vision工程
-
在“路径规划”步骤参数中,单击配置向导。在全局配置中,将箱子拆垛开关置于打开状态。
-
在“路径规划”步骤参数中,单击配置向导,双击末端工具名称,工具类型选择拆垛吸盘,单击拆垛吸盘配置,根据需求配置DO信号。
-
-
配置Mech-Viz工程
-
在Mech-Viz软件中,“视觉移动”步骤的 抓取工艺 选择 箱子拆垛。
-
在Mech-Viz软件中,双击末端工具名称,工具类型选择拆垛吸盘,单击拆垛吸盘配置,根据需求配置DO信号。
-
参数说明
输入参数:
-
Vision_Proj_Num:该参数指定DO信号列表的来源,取值为0或正整数,具体说明如下。
-
0:从Mech-Viz获取DO信号列表。
-
正整数:从Mech-Vision获取DO信号列表。此处设置的正整数就是Mech-Vision工程编号。
-
-
Depalletize_Tool_Section_Count:该参数表示吸盘分区数量。
-
Get_DoList:触发获取 DO 信号列表,上升沿有效。
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
输出参数:
-
Vision_Proj_Num_O:DO信号列表的来源。
-
Depalletize_Tool_Section_Count_O:吸盘分区数量。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 2102(获取 DO 列表正常);否则返回对应的错误码。
-
DO_LIST:该指令返回 64 个 DO 端口值。
根据所搭建工程的不同,该指令返回的DO信号会有所不同,具体如下。
-
Mech-Vision工程规划的吸盘DO信号
-
在路径规划的全局配置中,若规划全部视觉结果开关处于关闭状态,则该指令返回64个DO信号,表示本轮规划的吸盘DO信号,其中有效的DO信号为非负整数,范围为 0~999;无效的DO信号为-1(作为占位值)。
例如,在下表中,返回的有效DO信号为1、3、5、6,即表示机器人需将上述DO信号对应的值设为ON。
第1个
第2个
第3个
第4个
第5个
第6个
第7个
第8个
…
第63个
第64个
1
3
5
6
-1
-1
-1
-1
…
-1
-1
-
在路径规划的全局配置中,若规划全部视觉结果开关处于打开状态,则Mech-Vision可以根据同一视觉结果进行多轮规划。该指令返回的64个DO信号是所有轮规划的吸盘DO信号。此时使用吸盘分区数量,即可区分每轮规划的吸盘DO信号。
例如,吸盘分区数量为4,该指令共返回64个DO信号,其中,每4个DO信号为一轮规划的多分区吸盘控制信号。
第1轮规划
第2轮规划
…
第16轮规划
第1个
第2个
第3个
第4个
第5个
第6个
第7个
第8个
…
第61个
第62个
第63个
第64个
1
3
4
-1
1
4
-1
-1
…
-1
-1
-1
-1
-
-
Mech-Viz工程规划的吸盘DO信号
-
若“视觉移动”步骤未勾选“复用视觉结果”,则该指令返回64个DO信号,表示本轮规划的吸盘DO信号,其中有效的DO信号为非负整数,范围为 0~999;无效的DO信号为-1(作为占位值)。
例如,在下表中,返回的有效DO信号为1、3、5、6,即表示机器人需将上述DO信号对应的值设为ON。
第1个
第2个
第3个
第4个
第5个
第6个
第7个
第8个
…
第63个
第64个
1
3
5
6
-1
-1
-1
-1
…
-1
-1
-
若“视觉移动”步骤勾选“复用视觉结果”,且“视觉移动”步骤在循环流程中,则Mech-Viz可以根据同一视觉结果进行多轮规划。该指令返回的64个DO信号是所有轮规划的吸盘DO信号。此时使用吸盘分区数量,即可区分每轮规划的吸盘DO信号。
例如,吸盘分区数量为4,该指令共返回64个DO信号,其中,每4个DO信号为一轮规划的多分区吸盘控制信号。
第1轮规划
第2轮规划
…
第16轮规划
第1个
第2个
第3个
第4个
第5个
第6个
第7个
第8个
…
第61个
第62个
第63个
第64个
1
3
4
-1
1
4
-1
-1
…
-1
-1
-1
-1
-
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Get_DoList 出现上升沿时,若 Vision_Proj_Num 为 0,Depalletize_Tool_Section_Count 为 3,则 Mech-Viz 返回的 DO 列表将保存到 DO 数组内。
向 Mech-Vision 传入物体尺寸
该指令用于向 Mech-Vision 工程中动态传入物体尺寸,需要在执行 MM_Start_Vis 之前调用。
参数说明
输入参数:
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Vision_Proj_Num: 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;
-
External_Input_Box_Dimension:单位是毫米,比如箱子尺寸,长宽高;
-
Set_Box_Dimension:动态传入 Mech-Vision 工程中的物体尺寸,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 1108(物体尺寸设置成功);否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Set_Box_Dimension 出现上升沿时,将设置 Mech-Vision 工程中读取物体尺寸步骤中的的物体尺寸为 External_Input_Box_Dimension[0-2] 变量值。
获取软件状态
该指令用于获取软件运行状态(目前该指令只支持检测 Mech-Vision 是否注册就绪)。
参数说明
输入参数:
-
Get_Status:检测 Mech-Vision 是否注册就绪,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:系统自检状态。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Get_Status 出现上升沿时,将检查系统状态的状态码,并保存到变量 Status Code 中。
清空目标数据
该指令用于清空已经获取的 Target Pose、Target Label、Target Tool ID 变量的数据。
参数说明
输入参数:
-
Start_Empty:触发清空已经获取的 Target Pose、Target Label、Target Tool ID 的数据,置位有效;
-
Target_Pose:已获取的目标位姿数据;
-
Target_Label:已获取的目标标签;
-
Target_Tool_ID:已获取的末端工具编号。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Status Code:若无错误,则返回 3103(成功清空 Modbus TCP 数据);否则返回对应的错误码。
示例
示例说明
在该示例中,当变量 “Camera_User”.Start_Empty 置位时,将清空已经获取的 Target Pose、Target Label、Target Tool ID 变量的数据。
获取通知的消息
在触发Mech-Vision或Mech-Viz工程运行后,该指令用于获取“通知”步骤中预先设置的消息(暂时只支持整数)。
当Mech-Vision或Mech-Viz工程运行至“通知”步骤时,设置的消息只会在视觉系统中缓存1秒,因此用户在使用该指令时需要控制好调用时间才能获取到消息内容。另外,在下次运行Mech-Vision或Mech-Viz工程时,保存消息的寄存器会被自动清除。 |
参数说明
输入参数:
-
Get_Notify:获取“通知”步骤的消息,上升沿有效;
-
Set_Edge:保存 触发动作 上一扫描周期的状态。
MM Modbus TCP Interface 数据块返回数据:
-
Notify:“通知”步骤的消息,为整数。
示例
假设“通知”步骤中设置的消息为777,PLC在自动模式获取消息的示例如下。
示例说明
在该示例中,在自动模式下将"Camera_User".Step_Num设置为3,此时"MM Modbus TCP Interface".Notify不等于777,使能"MM_Get_Custom_Notify"功能;当变量"Camera_User".Get_Notify出现上升沿时,获取“通知”步骤中预先设置的消息。 若成功获取到消息,则"MM Modbus TCP Interface".Notify等于777;否则"MM Modbus TCP Interface".Notify不等于777,PLC在3秒后提示对应报警信息。
附录
状态码(含错误码)定义
请参考 标准接口状态码及错误排查 。