通信配置及示例程序使用

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本节介绍汇川H5U或EASY系列PLC（内置以太网模块）与梅卡曼德视觉系统进行Modbus TCP标准接口通信。

所需软硬件

硬件

  • 汇川H5U或EASY系列PLC：内置以太网模块。

    本示例所使用的PLC型号为EASY320。

  • 220V AC转24V DC电源适配器。

  • 工控机、计算机。

  • 网线（用于连接工控机和PLC）。

软件

软件 说明 安装位置

AutoShop V4.8.2.4

汇川PLC编程软件

用于汇川PLC编程的计算机

Mech-Vision和Mech-Viz软件

提供梅卡曼德视觉系统的软件

工控机

除了上述软件外，请将如下例程文件复制到已安装AutoShop的计算机中。例程文件位于Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下Communication Component/Robot_Interface/Modbus TCP/Inovance H5U&Easy文件夹内。

  • Modbus_TCP_Configuration.xls：用于建立Modbus TCP通信。

  • MM_Modbus_TCP_Interface_Program-v1.0.fe：用于实现各种接口指令的功能。

  • MM_Modbus_TCP_Interface.csv和Camera_User.csv：用于导入例程所需的结构体。

  • Variable_Table.csv：用于导入例程所需的变量。

工控机或计算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

  1. 打开控制面板，单击查看网络状态和任务。

    set ip1

  2. 在网络和共享中心窗口中，单击更改适配器设置。

    set ip2

  3. 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 。

    set ip3

  4. 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。

    set ip4

  5. 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）。

    set ip5

设置“机器人通信配置”

  1. 打开Mech-Vision软件。根据出现的界面不同，选择如下相应方法创建方案。

    • 若出现欢迎界面，单击新建空白方案，即可新建空白方案。

      create solution 1

    • 若出现主界面，依次单击菜单栏中文件  新建方案，即可新建空白方案。

      create solution 2

  2. 单击 Mech-Vision 工具栏中 机器人通信配置 。

  3. 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，根据实际项目所用机器人，选择 品牌机器人 或 其他机器人，具体说明如下，最后单击 下一步。

      • 品牌机器人：适用于大多数机器人。后续单击 选择机器人型号，可选择具体型号的机器人。

      • 其他机器人：适用于桁架机器人，以及除上述品牌机器人以外的机器人。后续需选择 机器人欧拉角类型 和 机器人坐标系。

    2. 在 通信方式 下，接口服务类型 选择 标准接口，协议 选择 MODBUS TCP Slave，字节顺序 选择 CDAB，从站设备地址 设置为 255。

    3. 主机IP地址后的端口号设置为 2000。

    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。

      modbus tcp q series

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

    interface service

创建和配置PLC工程

创建PLC工程

  1. 打开AutoShop软件，单击工具栏中的新建工程。在新建工程窗口中，输入工程名，并选择工程保存路径，编辑器选择梯形图，单击确定。

    inovance 1

  2. 依次单击菜单栏中工具  通讯设置。

    inovance 2

  3. 在如下窗口中，通讯类型选择以太网，设备IP填写PLC设备的IP地址（本示例使用192.168.1.22），单击测试。

    inovance 3

    若连接状态提示已接通，表示AutoShop软件与硬件PLC通讯成功，然后单击确定，返回AutoShop软件窗口。

    inovance 4

配置Modbus TCP通信参数

  1. 在左侧工程管理栏，依次导航至以太网，右键单击以太网，选择添加以太网配置。

    inovance 5

  2. 在如下窗口中，IP地址处填写工控机的IP地址（需与PLC设备的IP地址在同一网段，本示例使用192.168.1.20），端口号处填写工控机服务端口号（需与Mech-Vision中设置的主机端口号保持一致，本示例使用2000），其余选项使用默认设置，单击确定。

    inovance 6

  3. 鼠标左键双击新添加的以太网配置，弹出Modbus Tcp配置窗口。

    inovance 7

  4. 在如下窗口中，单击导入，查找并选中Modbus_TCP_Configuration.xls文件，单击打开。

    Modbus_TCP_Configuration.xls文件位于Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下Communication Component/Robot_Interface//Modbus TCP/Inovance H5U&Easy文件夹内。用户需提前将该文件从工控机复制到安装AutoShop的计算机中。
    inovance 8

    若打开成功，则弹窗提示导入数据成功，最后单击确定，返回AutoShop软件窗口。

    inovance 9
    上图中从站站号需与Mech-Vision中设置的从站设备地址保持一致。本例程未读取从站寄存器预留（Reserved）地址。

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. 在左侧工程管理栏中，右键单击结构体，选择新建数据结构。

    inovance 10

    在如下窗口中，名称处填写MM_Modbus_TCP_Interface，单击确定，此时会自动打开该结构体表格。

    inovance 11

  2. 在MM_Modbus_TCP_Interface结构体表格内，右键单击选择导入。

    inovance 12

    查找并选中MM_Modbus_TCP_Interface.csv文件，单击打开。若打开成功，则弹窗提示导入数据成功，最后单击确定，返回AutoShop软件窗口。

    MM_Modbus_TCP_Interface.csv文件位于Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下Communication Component/Robot_Interface//Modbus TCP/Inovance H5U&Easy文件夹内。用户需提前将该文件从工控机复制到安装AutoShop的计算机中。
    inovance 13

  3. 重复上述1和2步骤，新建Camera_User结构体并导入成员变量数据。

    inovance 14

  4. 在工程管理栏中，右键单击变量表，选择打开。

    inovance 15

  5. 在变量表格内，右键单击选择导入。

    inovance 16

    查找并选中Variable_Table.csv文件，单击打开。

    Variable_Table.csv文件位于Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下Communication Component/Robot_Interface//Modbus TCP/Inovance H5U&Easy文件夹内。用户需提前将该文件从工控机复制到安装AutoShop的计算机中。

    若打开成功，则弹窗提示导入数据成功，此处软元件地址需与上一节中Modbus Tcp配置窗口的映射地址保持一致，最后单击确定，返回AutoShop软件窗口。

    inovance 17

  6. 在工程管理栏中，右键单击函数（FC），选择导入FC。查找并选中MM_Modbus_TCP_Interface_Program-v1.0.fe文件，单击打开。

    MM_Modbus_TCP_Interface_Program-v1.0.fe文件位于Mech-Vision和Mech-Viz软件安装路径下Communication Component/Robot_Interface//Modbus TCP/Inovance H5U&Easy文件夹内。用户需提前将该文件从工控机复制到安装AutoShop的计算机中。
    inovance 18

    导入成功的函数如下图所示。

    inovance 19

下载通信配置及例程文件至PLC

  1. 在AutoShop软件窗口的菜单栏中，依次单击PLC  下载。

    inovance 20

  2. 在如下窗口中，使用默认勾选项，单击确定。

    inovance 21

  3. 在弹出的如下窗口中，单击确定。

    inovance 22

  4. 工程下载成功后，弹出如下窗口，确认安全后，单击确定。

    inovance 23

检查通信是否成功

  1. 在AutoShop软件窗口的工具栏中，单击监控图标。在出现的弹窗中，单击是。

    inovance 24

  2. 在如下窗口中，单击监控选项卡，添加MM_Camera变量。若连接成功，Heartbeat的当前值在不断变化。

    inovance 25

  3. 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成功连接到Modbus TCP从站。

    若无该日志，请确保以下各项正常：

    1. 硬件网络连接正确；

    2. Mech-Vision工具栏中的机器人通信配置处于开启状态；

    3. PLC程序已成功下载到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工程运行并获取视觉结果，以及触发Mech-Viz工程运行并获取规划路径。

准备工作

  1. 返回 Mech-Vision 软件，搭建 Mech-Vision 工程。在Mech-Vision软件的工程列表窗口中，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。

    preparation 4

从Mech-Vision获取视觉结果

设置参数

  1. 在AutoShop软件窗口中，单击工具栏中在线修改图标。

    inovance 26

  2. 在工程管理中，双击MAIN。在网络1处，输入比较指令LD= Camera_User.Step_Num K2，并应用指令MM_Start_Vis。

    inovance 27
    inovance 28

  3. 设置MM_Start_Vis的输入与输出端口，如下图所示。

    1. 将Vision_Proj_Num的端口值设为1，表示将要运行工程编号为1的Mech-Vision工程。

    2. 将Req_Pose_Num的端口值设为0，表示Mech-Vision返回全部视觉点。

    3. 将Robot_Pose_Type的端口值设为0，表示不需要向Mech-Vision工程发送拍照位姿，例如工程的相机安装方式是Eye to Hand。

    4. 其余的端口如下图所示添加相应的变量。

      inovance 29

  4. 在网络2处，输入比较指令LD= Camera_User.Step_Num K4，并应用指令MM_Get_VisData。

    inovance 30

  5. 设置MM_Get_VisData的输入与输出端口，如下图所示。

    1. 将Vision_Proj_Num的端口值设为1，表示将要获取Mech-Vision工程1的视觉结果。

    2. 其余的端口如下图所示添加相应的变量。

      inovance 31

  6. 在工具栏中，单击下载图标。

    inovance 32

  7. 在信息输出窗口中，单击通讯选项卡。若下载成功，此处会提示下载成功的信息。

    inovance 33

触发Mech-Vision工程运行

  1. 在AutoShop软件的工具栏中，单击写入图标。

    inovance 34

  2. 在写入元件窗口中，进行如下操作。

    1. 在字软元件下，软元件选择Camera_User.Step_Num，值设置为2，单击设置，以使能MM_Start_Vis函数。

    2. 在位软元件下，软元件选择Camera_User.Start_Vis，单击强制ON，以触发Mech-Vision工程运行。随后单击强制OFF，即将CameraUser.Start_Vis复位。

      inovance 35

  3. 在信息输出窗口窗口内，单击监控选项卡。若Status_Code值为1102，则表示成功触发Mech-Vision工程运行。

    若Status_Code值为10XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。
    inovance 36

获取Mech-Vision视觉结果

  1. 在写入元件窗口中，进行如下操作。

    1. 在字软元件下，软元件选择Camera_User.Step_Num，值设置为4，单击设置，以使能MM_Get_VisData函数。

    2. 在位软元件下，软元件选择Camera_User.Get_VisData，单击强制ON，以获取视觉结果。随后单击强制OFF，即将CameraUser.Get_VisData复位。

      inovance 37

  2. 在信息输出窗口窗口内，单击监控选项卡。若Status_Code值为1100，则表示成功获取视觉结果。查看Target_Pose值，该值表示视觉点的位姿数据。

    若Status_Code值为10XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。
    inovance 38

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。

inovance 39

从Mech-Viz获取规划路径

设置参数

  1. 在工程管理中，双击MAIN。在网络3处，输入比较指令LD= Camera_User.Step_Num K6，并应用指令MM_Empty_Target。

    inovance 40

  2. 按下图所示将各变量添加至MM_Empty_Target的输入与输出端口。

    inovance 41

  3. 在网络4处，输入比较指令LD= Camera_User.Step_Num K8，并应用指令MM_Start_Viz。

  4. 在网络5处，输入比较指令LD= Camera_User.Step_Num K10，并应用指令MM_Set_Branch。

  5. 在网络6处，输入比较指令LD= Camera_User.Step_Num K12，并应用指令MM_Get_VizData。

    inovance 42

  6. 设置MM_Start_Viz的输入与输出端口，如下图所示。

    1. 将Robot_Pose_Type的端口值设为0，表示不需要向Mech-Viz工程发送拍照位姿，例如工程的相机安装方式是Eye to Hand。

    2. 其余的端口如下图所示添加相应的变量。

      inovance 43

  7. 设置MM_Set_Branch的输入与输出端口，如下图所示。

    1. 将Branch_Name、Branch_Exit_Port的端口值分别设为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。

    2. 其余的端口如下图所示添加相应的变量。

      inovance 44

  8. 设置MM_Get_VizData的输入与输出端口，如下图所示。

    1. 将Request_Pose_Type的端口值设为1，表示Mech-Viz规划的路径点最终以关节角形式返回。

    2. 其余的端口如下图所示添加相应的变量。

      inovance 45

  9. 在工具栏中，单击下载图标。

    inovance 32

  10. 在信息输出窗口中，单击通讯选项卡。若下载成功，此处会提示下载成功的信息。

    inovance 33

触发Mech-Viz工程运行

  1. 在AutoShop软件的工具栏中，单击写入图标。

    inovance 34

  2. 在写入元件窗口中，进行如下操作。

    1. 在字软元件下，软元件选择Camera_User.Step_Num，值设置为6，单击设置，以使能MM_Empty_Target函数。

    2. 在位软元件下，软元件选择Camera_User.Start_Empty，单击强制ON，以清除获取的视觉结果。随后单击强制OFF，即将CameraUser.Start_Empty复位。

      inovance 46

  3. 在信息输出窗口窗口内，单击监控选项卡。若Status_Code值为3103，则表示成功清空Camera_User.Target_Pose、Camera_User.Target_Label和Camera_User.Target_Tool_ID变量值。

    inovance 47

  4. 在写入元件窗口中，进行如下操作。

    1. 在字软元件下，软元件选择Camera_User.Step_Num，值设置为8，单击设置，以使能MM_Start_Viz函数。

    2. 在位软元件下，软元件选择Camera_User.Start_Viz，单击强制ON，以触发Mech-Viz工程运行。随后单击强制OFF，即将CameraUser.Start_Viz复位。

      inovance 48

  5. 在信息输出窗口窗口内，单击监控选项卡。若Status_Code值为2103，则表示成功触发Mech-Viz工程运行。

    若Status_Code值为20XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。
    inovance 49

设置Mech-Viz消息分支出口

  1. 在写入元件窗口中，进行如下操作。

    1. 在字软元件下，软元件选择Camera_User.Step_Num，值设置为10，单击设置，以使能MM_Set_Branch函数。

    2. 在位软元件下，软元件选择Camera_User.Set_Branch，单击强制ON，以设置Mech-Viz消息分支出口。随后单击强制OFF，即将CameraUser.Set_Branch复位。

      inovance 50

  2. 在信息输出窗口窗口内，单击监控选项卡。若Status_Code值为2105，则表示成功设置Mech-Viz消息分支出口。

    若Status_Code值为20XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。
    inovance 51

获取Mech-Viz规划路径

  1. 在写入元件窗口中，进行如下操作。

    1. 在字软元件下，软元件选择Camera_User.Step_Num，值设置为12，单击设置，以使能MM_Get_VizData函数。

    2. 在位软元件下，软元件选择Camera_User.Get_VizData，单击强制ON，以获取Mech-Viz规划路径。随后单击强制OFF，即将CameraUser.Get_VizData复位。

      inovance 52

  2. 在信息输出窗口窗口内，单击监控选项卡。若Status_Code值为2100，则表示成功获取规划路径。查看Target_Pose值，该值表示路径点的位姿数据。

    若Status_Code值为20XX，请参考《标准接口状态码及错误排查》进行错误排查。
    inovance 53

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。

inovance 54
inovance 55

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