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杰仔 a0f099abd8 调试眼在手上的转换
2026-04-17 10:18:03 +08:00

6.3 KiB
Raw Blame History

WorkpieceHole 工件孔定位 - Modbus TCP 通信协议

1. 系统架构

┌─────────────────┐      Modbus TCP      ┌─────────────────────┐
│                 │◄────────────────────►│                     │
│   3D视觉系统     │      192.168.0.88    │  汇川PLC-easy320    │
│  (Modbus客户端)  │         :502         │  (Modbus服务端)     │
│                 │                      │                     │
└─────────────────┘                      └─────────────────────┘

2. 网络配置

设备 IP地址 端口 角色
3D视觉系统 - - Modbus TCP 客户端
汇川PLC-easy320 192.168.0.88 502 Modbus TCP 服务端

3. 地址映射规则

汇川PLC D寄存器与Modbus保持寄存器地址映射关系：

代码协议地址 = D寄存器地址 + 1

示例：
  D1000 -> 代码协议地址 1001
  D1002 -> 代码协议地址 1003
  D2000 -> 代码协议地址 2001

4. 寄存器地址定义

4.1 控制寄存器

PLC寄存器 代码协议地址 类型 读/写 说明
D1000 1001 uint16 R/W 拍照请求（1=相机1检测，2=相机2检测）
D1002 1003 uint16 W 检测结果状态码（见下表）

4.2 检测结果状态码（D1002）

状态码 含义 说明
1 检测成功 检测正确完成且有结果，坐标数据已写入D2000
2 异常物料 算法返回异常物料错误码（SX_ERR_UNKNOWN_OBJECT = -2501）
3 无产品 算法返回无产品错误码（SX_ERR_ZERO_OBJECTS = -1010，兼容空目标类错误）
11 检测失败 其他算法或系统异常
12 相机失败 相机打开或连接失败

4.3 坐标数据寄存器（D2000起，1个点）

检测成功时，将第一个工件的坐标写入 D2000-D2011，包含6个float值（X, Y, Z, Pitch, Roll, Yaw），每个float占用2个寄存器（大端序），共12个寄存器。

PLC寄存器 代码协议地址 类型 说明
D2000-D2001 2001-2002 float (大端) X坐标 (mm)
D2002-D2003 2003-2004 float (大端) Y坐标 (mm)
D2004-D2005 2005-2006 float (大端) Z坐标 (mm)
D2006-D2007 2007-2008 float (大端) Pitch角度 (°)
D2008-D2009 2009-2010 float (大端) Roll角度 (°)
D2010-D2011 2011-2012 float (大端) Yaw角度 (°)

注意:

  • 每个float值占用2个寄存器，采用IEEE 754单精度浮点数格式
  • 大端序（Big-Endian）：高位字在低地址寄存器，低位字在高地址寄存器
  • 仅写入第一个工件的坐标数据

5. 通信流程

时序图：

3D视觉系统                      汇川PLC
    │                              │
    │   轮询读取D1000(地址1001)    │
    │◄─────────────────────────────│
    │                              │
    │   D1000=1或2 (拍照请求)      │
    │◄─────────────────────────────│
    │   (1=相机1检测, 2=相机2检测)  │
    │                              │
    │   写0到D1000(地址1001)       │
    │─────────────────────────────►│
    │                              │
    │   [执行拍照和算法处理]        │
    │                              │
    │   写坐标到D2000(地址2001)开始│
    │─────────────────────────────►│  (仅检测成功时)
    │                              │
    │   写状态码到D1002(地址1003)   │
    │─────────────────────────────►│  (1/2/3/11/12)
    │                              │

5.1 详细流程说明

  1. 轮询拍照请求

    • 3D系统持续轮询读取PLC的D1000寄存器（代码协议地址1001）
    • 轮询间隔：100ms（可配置）
    • 使用边沿检测：只在0→非零变化时触发
    • D1000=1 触发相机1检测，D1000=2 触发相机2检测

  2. 拍照执行

    • 检测到D1000为非零后，立即写0到D1000清除请求
    • 暂停轮询，根据D1000的值选择对应相机
    • 触发相机拍照，执行工件孔定位算法

  3. 坐标输出（仅检测成功时）

    • 算法处理完成后，将坐标数据写入PLC的D2000开始的寄存器
    • 代码协议地址：2001-2012（单点12个寄存器，6个float值）
    • 数据格式：IEEE 754单精度浮点数，大端序

  4. 结果通知

    • 无论成功还是失败，均写状态码到D1002（代码协议地址1003）
    • 状态码：1=成功有结果，2=异常物料，3=无产品，11=检测失败，12=相机失败
    • 写入状态码后恢复拍照请求轮询

6. 连接管理

6.1 自动重连机制

  • 初始化时尝试连接PLC
  • 连接失败时自动启动重连定时器
  • 重连间隔：3000ms（可配置）
  • 持续重连直到连接成功或软件关闭

6.2 优雅退出

  • 设置关闭标志，阻止新的重连尝试
  • 停止所有定时器（轮询、重连）
  • 断开Modbus连接
  • 释放资源

7. 错误处理

错误类型 处理方式 D1002状态码
相机连接失败 通知PLC，恢复轮询 12
异常物料（SX_ERR_UNKNOWN_OBJECT = -2501） 通知PLC，恢复轮询 2
无产品（SX_ERR_ZERO_OBJECTS = -1010，兼容空目标类错误） 通知PLC，恢复轮询 3
其他算法检测失败 通知PLC，恢复轮询 11
检测成功有结果 发送坐标，通知PLC，恢复轮询 1
连接断开 自动重连，发送错误信号 -
读取失败 记录日志，主动断开触发重连 -
写入失败 记录日志，返回失败状态 -
超时 默认1秒超时，触发重连 -