機器人Python編程與開發(fā)-第8章-Python-SDK-IO與MODBUS模塊課件

第8章PythonSDKIO與MODBUS模塊第8章PythonSDKIO與MODBUS模塊本章目錄8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.3基于PythonSDK的MODBUS從機8.4思考與練習本章目錄8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置本章要求

知識目標了解機械臂基于Python語言的用戶IOSDK；了解機械臂基于Python語言的工具端IOSDK；了解機械臂基于Python語言的工具端電源SDK；了解機械臂基于Python語言的MODBUS從機的實現(xiàn)。本章要求知識目標8.1PythonSDKIO與MODBUS模塊數(shù)據(jù)類型介紹8.1PythonSDKIO與MODBUS模塊數(shù)據(jù)類型介8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.1工具端電源類型Aub-i5機械臂工具端電源類型設置代碼如下所示：classRobotToolPowerType:OUT_0V=0OUT_12V=1OUT_24V=2def__init__(self):Pass工具端IO電源類型可分為三種：（1）OUT_0V電源為0V。（2）OUT_12V電源為12V。（3）OUT_24V電源為24V。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.1工具端電源類型classR8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.2工具端IO地址類型Aub-i5機械臂工具端IO地址類型設置代碼如下所示：classRobotToolIoAddr:TOOL_DIGITAL_IO_0=0TOOL_DIGITAL_IO_1=1TOOL_DIGITAL_IO_2=2TOOL_DIGITAL_IO_3=3def__init__(self):Pass工具端數(shù)字信號IO地址有四個，他們是：（1）TOOL_DIGITAL_IO_0。（2）TOOL_DIGITAL_IO_1。（3）TOOL_DIGITAL_IO_2。（4）TOOL_DIGITAL_IO_3。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.2工具端IO地址類型class8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.3工具端數(shù)字IO類型Aub-i5機械臂工具端數(shù)字IO類型設置代碼如下所示：classRobotToolDigitalIoDir:#輸入IO_IN=0#輸出IO_OUT=1def__init__(self):Pass工具端數(shù)字IO類型有兩種，它們是：IO_IN：輸入類型。IO_OUT：輸出類型。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.3工具端數(shù)字IO類型class8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.4工具端IO名稱Aub-i5機械臂工具端IO名稱設置代碼如下所示：classRobotToolIoName:tool_io_0="T_DI/O_00"tool_io_1="T_DI/O_01"tool_io_2="T_DI/O_02"tool_io_3="T_DI/O_03"def__init__(self):Pass工具數(shù)字IO的名稱有四種，它們是：（1）tool_io_0（工具io_0）。（2）tool_io_1（工具io_1）。（3）tool_io_2（工具io_2）。（4）tool_io_3（工具io_3）。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.4工具端IO名稱classR8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.5用戶IO類型Aub-i5機械臂用戶IO類型的設置代碼如下所示：classRobotIOType:#控制柜IOControlBox_DI=0ControlBox_DO=1ControlBox_AI=2ControlBox_AO=3#用戶IOUser_DI=4User_DO=5User_AI=6User_AO=7def__init__(self):Pass說明：在機器人IO類型包含了：（1）User_DI：用戶數(shù)字輸入類型。（2）User_DO：用戶數(shù)字輸出類型。（3）User_AI：用戶模擬量輸入。（4）User_AO：用戶模擬量輸出。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.5用戶IO類型classRo8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱Aub-i5機械臂用戶IO名稱的設置代碼如下所示：classRobotUserIoName:#控制柜用戶ＤＩuser_di_00="U_DI_00"user_di_01="U_DI_01"user_di_02="U_DI_02"user_di_03="U_DI_03"user_di_04="U_DI_04"user_di_05="U_DI_05"user_di_06="U_DI_06"user_di_07="U_DI_07"user_di_10="U_DI_10"user_di_11="U_DI_11"user_di_12="U_DI_12"user_di_13="U_DI_13"user_di_14="U_DI_14"user_di_15="U_DI_15"user_di_16="U_DI_16"user_di_17="U_DI_17"#控制柜用戶ＤＯuser_do_00="U_DO_00"user_do_01="U_DO_01"user_do_02="U_DO_02"user_do_03="U_DO_03"user_do_04="U_DO_04"user_do_05="U_DO_05"user_do_06="U_DO_06"user_do_07="U_DO_07"user_do_10="U_DO_10"user_do_11="U_DO_11"user_do_12="U_DO_12"user_do_13="U_DO_13"user_do_14="U_DO_14"user_do_15="U_DO_15"user_do_16="U_DO_16"user_do_17="U_DO_17"def__init__(self):Pass8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱classRo8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱說明：機器人用戶輸入IO類型名稱包含：（1）user_di_00：輸入IO—00。（2）user_di_01：輸入IO—01。（3）user_di_02：輸入IO—02。（4）user_di_03：輸入IO—03。（5）user_di_04：輸入IO—04。（6）user_di_05：輸入IO—05。（7）user_di_06：輸入IO—06。（8）user_di_07：輸入IO—07。（9）user_di_10：輸入IO—10。（10）user_di_11：輸入IO—11。（11）user_di_12：輸入IO—12。（12）user_di_13：輸入IO—13。（13）user_di_14：輸入IO—14。（14）user_di_15：輸入IO—15。（15）user_di_16：輸入IO—16。（16）user_di_17：輸入IO—17。機器人用戶輸出IO類型名稱包含：（1）user_do_00：輸出IO—00。（2）user_do_01：輸出IO—01。（4）user_do_02：輸出IO—02。（5）user_do_03：輸出IO—03。（6）user_do_04：輸出IO—04。（7）user_do_05：輸出IO—05。（8）user_do_06：輸出IO—06。（9）user_do_07：輸出IO—07。（10）user_do_10：輸出IO—10。（11）user_do_11：輸出IO—11。（12）user_do_12：輸出IO—12。（13）user_do_13：輸出IO—13。（14）user_do_14：輸出IO—14。（15）user_do_15：輸出IO—15。（17）user_do_16：輸出IO—16。（18）user_do_17：輸出IO—17。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱（10）user8.2PythonSDKIO與MODBUS模塊IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2PythonSDKIO與MODBUS模塊IO狀態(tài)獲8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置Aub-i5機械臂接口板IO名稱的配置的獲取方法如下所示：#獲取控制柜用戶DI?io_config=robot.get_board_io_config(RobotIOType.User_DI)#輸出DI配置?(io_config)#獲取控制柜用戶DO?io_config=robot.get_board_io_config(RobotIOType.User_DO)#輸出DO配置?(io_config)程序說明：robot是機械臂控制類程序說明如下：?：獲取接口板IO的配置信息，參數(shù)為用戶輸入IO，返回值賦值到io_config變量中。?：打印用戶輸入IO的配置信息，信息包括（地址，類型，id，數(shù)值和名稱），如下：（接至P89打印輸入IO配置）。?：獲取接口板IO的配置信息，參數(shù)為用戶輸出IO，返回值賦值到io_config變量中。8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置[{'addr':30,'type':4,'id':'F1','value':-1.0,'name':'F1'},{'addr':31,'type':4,'id':'F2','value':-1.0,'name':'F2'},{'addr':32,'type':4,'id':'F3','value':-1.0,'name':'F3'},{'addr':33,'type':4,'id':'F4','value':-1.0,'name':'F4'},{'addr':34,'type':4,'id':'F5','value':-1.0,'name':'F5'},{'addr':35,'type':4,'id':'F6','value':-1.0,'name':'F6'},{'addr':36,'type':4,'id':'U_DI_00','value':-1.0,'name':'U_DI_00'},{'addr':37,'type':4,'id':'U_DI_01','value':-1.0,'name':'U_DI_01'},{'addr':38,'type':4,'id':'U_DI_02','value':-1.0,'name':'U_DI_02'},{'addr':39,'type':4,'id':'U_DI_03','value':-1.0,'name':'U_DI_03'},{'addr':40,'type':4,'id':'U_DI_04','value':-1.0,'name':'U_DI_04'},8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置{'addr':41,'type':4,'id':'U_DI_05','value':-1.0,'name':'U_DI_05'},{'addr':42,'type':4,'id':'U_DI_06','value':-1.0,'name':'U_DI_06'},{'addr':43,'type':4,'id':'U_DI_07','value':-1.0,'name':'U_DI_07'},{'addr':44,'type':4,'id':'U_DI_10','value':-1.0,'name':'U_DI_10'},{'addr':45,'type':4,'id':'U_DI_11','value':-1.0,'name':'U_DI_11'},{'addr':46,'type':4,'id':'U_DI_12','value':-1.0,'name':'U_DI_12'},{'addr':47,'type':4,'id':'U_DI_13','value':-1.0,'name':'U_DI_13'},{'addr':48,'type':4,'id':'U_DI_14','value':-1.0,'name':'U_DI_14'},{'addr':49,'type':4,'id':'U_DI_15','value':-1.0,'name':'U_DI_15'},{'addr':50,'type':4,'id':'U_DI_16','value':-1.0,'name':'U_DI_16'},{'addr':51,'type':4,'id':'U_DI_17','value':-1.0,'name':'U_DI_17'}]8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置?打印輸出IO配置信息（包括地址，類型，id，數(shù)值和名稱）如下所示：[{'addr':32,'type':5,'id':'U_DO_00','value':-1.0,'name':'U_DO_00'},{'addr':33,'type':5,'id':'U_DO_01','value':-1.0,'name':'U_DO_01'},{'addr':34,'type':5,'id':'U_DO_02','value':-1.0,'name':'U_DO_02'},{'addr':35,'type':5,'id':'U_DO_03','value':-1.0,'name':'U_DO_03'},{'addr':36,'type':5,'id':'U_DO_04','value':-1.0,'name':'U_DO_04'},{'addr':37,'type':5,'id':'U_DO_05','value':-1.0,'name':'U_DO_05'},{'addr':38,'type':5,'id':'U_DO_06','value':-1.0,'name':'U_DO_06'},{'addr':39,'type':5,'id':'U_DO_07','value':-1.0,'name':'U_DO_07'},{'addr':40,'type':5,'id':'U_DO_10','value':-1.0,'name':'U_DO_10'},{'addr':41,'type':5,'id':'U_DO_11','value':-1.0,'name':'U_DO_11'},8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置{'addr':42,'type':5,'id':'U_DO_12','value':-1.0,'name':'U_DO_12'},{'addr':43,'type':5,'id':'U_DO_13','value':-1.0,'name':'U_DO_13'},{'addr':44,'type':5,'id':'U_DO_14','value':-1.0,'name':'U_DO_14'},{'addr':45,'type':5,'id':'U_DO_15','value':-1.0,'name':'U_DO_15'},{'addr':46,'type':5,'id':'U_DO_16','value':-1.0,'name':'U_DO_16'},{'addr':47,'type':5,'id':'U_DO_17','value':-1.0,'name':'U_DO_17'}]8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.2設置機械臂接口板IO狀態(tài)Aub-i5機械臂接口板IO狀態(tài)的設置代碼如下所示：#設置用戶輸出IO-1狀態(tài)為1（有效）robot.set_board_io_status(RobotIOType.User_DO,RobotUserIoName.user_do_01,1)?(io_config)其中，robot是機械臂控制類，該行代碼包括的三個參數(shù)說明如下：（1）參數(shù)1：機器人IO類型為用戶輸出。（2）參數(shù)2：機器人用戶IO名稱為用戶輸出1。（3）參數(shù)3：1（有效）。8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.2設置機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.3獲取機械臂接口板IO狀態(tài)Aub-i5機械臂接口板IO狀態(tài)的獲取，其程序塊代碼如下所示：#獲取用戶輸入IO1狀態(tài)?io_status=robot.get_board_io_status(RobotIOType.User_DI,RobotUserIoName.user_di_03)?("Digitalinput:")?(io_status)robot是機械臂控制類，程序說明如下：?：獲取接口板IO狀態(tài)，該行代碼包含2個參數(shù)，其中參數(shù)1：機器人IO類型為用戶輸入。參數(shù)2：機器人用戶IO名稱為用戶輸入3。返回值賦值給io_status。?：打印“Digitalinput:”?：打印獲取到的輸入IO-3的狀態(tài)。程序運行結果如下：Digitalinput:08.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.3獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.4獲取機械臂工具端電源狀態(tài)Aub-i5機械臂工具端電源狀態(tài)的獲取，其程序塊代碼如下所示：#獲取工具端電壓數(shù)值類型（0V12V24V）?Tool_voltage_type=robot.get_tool_power_type()?("Tool_voltage_type:")?(Tool_voltage_type)robot是機械臂控制類，程序說明如下：?：獲取工具端電源類型，返回值賦值給Tool_voltage_type。?：打印“Tool_voltage_type:”。?：打印獲取到的工具端電源狀態(tài)。程序運行結果如下：Tool_voltage_type:1（根據(jù)對應數(shù)據(jù)結構可看出1代表12V）8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.4獲取機械臂工具端電8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.5設置機械臂工具端電源狀態(tài)Aub-i5機械臂工具端電源狀態(tài)的設置代碼如下所示：#設置工具端電源為24ｖrobot.set_tool_power_type(RobotToolPowerType.OUT_12V)其中，robot是機械臂控制類，該行代碼的參數(shù)為輸出2V。8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.5設置機械臂工具端電8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.6設置機械臂工具端IO類型Aub-i5機械臂工具端IO類型的設置代碼如下所示：#設置工具端IO_1為輸出robot.set_tool_io_type(RobotToolIoAddr.TOOL_DIGITAL_IO_1,RobotToolDigitalIoDir.IO_OUT)該行代碼包括的2個參數(shù)說明如下：（1）參數(shù)1：工具io-1的名稱（2）參數(shù)2：工具IO類型為輸出8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.6設置機械臂工具端I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.7設置機械臂工具端IO狀態(tài)Aub-i5機械臂工具端IO狀態(tài)的設置代碼如下所示：#設置工具端ＩＯ_1狀態(tài)（有效）robot.set_tool_io_status(RobotToolIoName.tool_io_1,1)其中，robot是機械臂控制類。該行代碼包括的2個參數(shù)說明如下：（1）參數(shù)1：工具io-1的名稱。（2）參數(shù)2：1（有效）。8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.7設置機械臂工具端I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.8獲取機械臂工具端IO狀態(tài)Aub-i5機械臂工具端IO狀態(tài)的獲取，其程序塊代碼如下所示：#設置工具端IO_2為輸入robot.set_tool_io_type(RobotToolIoAddr.TOOL_DIGITAL_IO_2,RobotToolDigitalIoDir.IO_IN)#獲取工具端IO_2當前狀態(tài)tool_io_status=robot.get_tool_io_status(RobotToolIoName.tool_io_2)("Tool_IO_02Status:")(tool_io_status)8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.8獲取機械臂工具端I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序Aub-i5機械臂工具端IO狀態(tài)的設置代碼如下所示：deftest_IO():#初始化loggerlogger_init()#啟動測試("{0}testbeginning...".format(Auboi5Robot.get_local_time()))#系統(tǒng)初始化Auboi5Robot.initialize()#創(chuàng)建機械臂控制類robot=Auboi5Robot()#創(chuàng)建上下文handle=robot.create_context()#打印上下文("robot.rshd={0}".format(handle))try:8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序deft8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序#鏈接服務器（IP要根據(jù)實際設置）ip='0'port=8899result=robot.connect(ip,port)ifresult!=RobotErrorType.RobotError_SUCC:("connectserver{0}:{1}failed.".format(ip,port))else:#重新上電robot.robot_shutdown()#上電robot.robot_startup()#設置碰撞等級robot.set_collision_class(7)#末端IO#數(shù)字量輸出#設置工具端電源為24ｖrobot.set_tool_power_type(RobotToolPowerType.OUT_12V)#設置工具端ＩＯ_1為輸出robot.set_tool_io_type(RobotToolIoAddr.TOOL_DIGITAL_IO_1,RobotToolDigitalIoDir.IO_OUT)#設置工具端ＩＯ_1狀態(tài)robot.set_tool_io_status(RobotToolIoName.tool_io_1,1)8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序#獲取工具端電壓數(shù)值類型（0V12V24V）Tool_voltage_type=robot.get_tool_power_type()("Tool_voltage_type:")(Tool_voltage_type)#數(shù)字量輸入#設置工具端電源為12ｖrobot.set_tool_power_type(RobotToolPowerType.OUT_12V)

#設置工具端ＩＯ_2為輸入robot.set_tool_io_type(RobotToolIoAddr.TOOL_DIGITAL_IO_2,RobotToolDigitalIoDir.IO_IN)

#獲取工具端ＩＯ_2當前狀態(tài)tool_io_status=robot.get_tool_io_status(RobotToolIoName.tool_io_2)("Tool_IO_02Status:")(tool_io_status)#用戶IO#獲取控制柜用戶DIio_config=robot.get_board_io_config(RobotIOType.User_DI)#輸出DI配置(io_config)#獲取控制柜用戶DOio_config=robot.get_board_io_config(RobotIOType.User_DO)8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序#輸出DO配置(io_config)#數(shù)字量輸出#設置用戶輸出IO1狀態(tài)為1robot.set_board_io_status(RobotIOType.User_DO,RobotUserIoName.user_do_01,1)#數(shù)字量輸入#獲取用戶輸入IO1狀態(tài)io_status=robot.get_board_io_status(RobotIOType.User_DI,RobotUserIoName.user_di_03)("Digitalinput:")(io_status)#斷開服務器鏈接robot.disconnect()exceptRobotError,e:logger.error("{0}robotEvent:{1}".format(robot.get_local_time(),e))finally:#斷開服務器鏈接ifrobot.connected:#關閉機械臂robot.robot_shutdown()#斷開機械臂鏈接robot.disconnect()#釋放庫資源Auboi5Robot.uninitialize()8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序("{0}testcompleted.".format(Auboi5Robot.get_local_time()))#主函數(shù)執(zhí)行程序if__name__=='__main__':test_IO()程序運行過程說明如下：程序的開始首先連接服務器，其中機械臂上電，設置碰撞等級，設置工具端數(shù)字輸出IO-1的輸出為高電平，然后獲取工具端電源類型，獲取工具端數(shù)字輸入IO-2的狀態(tài)以及獲取控制柜用戶IO的輸出和輸入的配置信息；接著程序設置控制柜輸出IO-1的值為1（有效），并獲取控制柜用戶輸入IO-3的狀態(tài)；最后，程序斷開服務器連接。8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.9示例程序8.3PythonSDKIO與MODBUS模塊基于PythonSDK的MODBUS從機8.3PythonSDKIO與MODBUS模塊基于Pyt8.3基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.1機械臂MODBUS功能Modbus協(xié)議是一種已廣泛應用于當今工業(yè)控制領域的通用通訊協(xié)議。Modbus協(xié)議包括RTU、ASCII和TCP三種（常見），AUBO機器人支持Modbus-RTU和Modbus-TCP兩種通信協(xié)議。Modbus-RTU是基于RS485總線，所以AUBO機器人和外部進行Modbus-RTU通信時需要接RS485線。Modbus-RTU網(wǎng)絡中，只能有一個主站，可有多個從站（理論247個從站），AUBO在Modbus-RTU網(wǎng)絡中只能作為主站，如圖8-1所示。圖8-1PythonModbus-RTU8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.1機械臂MODBUS功能Modbus-TCP是基于以太網(wǎng)，所以AUBO機器人和外部進行Modbus-TCP通信時要連接網(wǎng)線。在Modbus-TCP網(wǎng)絡中，AUBO作為客戶機存在，可以這樣理解，Modbus-TCP的客戶機相當于Modbus-RTU的主機，Modbus-TCP的服務器相當于Modbus-RTU的從機，如圖8-2所示。圖8-2PythonModbus-TCP8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.2開源庫Pymodbus使用AUBO機械臂內(nèi)安裝有memcache，為了方便外部獲取機械臂信息，機械臂的很多信息在更新時會在memcache中存儲，可利用memcache為中間件，使用Python程序作為MODBUS的從站，從memcache數(shù)據(jù)庫中讀取機械臂機械臂數(shù)據(jù)，并和外部設備（相機、PLC等）進行通訊。Python從站程序常用于數(shù)據(jù)交換，例如：示教器支持modbus通信（主站），Python程序做為modbus從站，外部設備作為modbus主站，這樣利用中間的從站實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。構建Python實現(xiàn)MODBUS從機，需要使用開源項目Pymodbus，Pymodbus是使用Twisted異步通信內(nèi)核實現(xiàn)了完整Modbus協(xié)議，由于此庫是用Python編寫的，所以可以輕松地編寫腳本集成到現(xiàn)有的解決方案中。Pymodbus的特性包括：1.客戶端功能（1）離散和register上的完整讀/寫協(xié)議；（2）大多數(shù)擴展協(xié)議（diagnostic/file/pipe/setting/information）；（3）TCP，UDP，串行ASCII，串行RTU和串行二進制；8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.2開源庫Pymodbus使用（4）異步(由Twisted供電)和同步版本；（5）負載生成器/解碼器實用程序。2.服務器功能（1）可以作為完全實現(xiàn)的modbus服務器實現(xiàn)（2）TCP，UDP，串行ASCII，串行RTU和串行二進制（3）異步(由Twisted供電)和同步版本（4）完整服務器控制上下文(設備信息，計數(shù)器等)（5）許多支持上下文(數(shù)據(jù)庫，redis，從設備)Pymodbus可在網(wǎng)址：/riptideio/pymodbus/中進行下載，下載完成后，需要進行安裝，首先解壓壓縮文件，以管理員權限打開cmd命令提示窗口，進入解壓的目錄中，輸入命令“pythonsetup.pyinstall”進行安裝，安裝完成后，如圖8-3所示，即可提示“Finishedprocessingdependenciesforpymodbus==2.1.0”（2.1.0為版本號）。圖8-3Pymodbus安裝8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.2開源庫Pymodbus使用Pymodbus庫的使用方法可參考如下代碼：Pymodbus庫的使用方法可參考如下代碼：frompymodbus.client.syncimportModbusTcpClient#引用pymodbus的TCP客戶機模塊client=ModbusTcpClient('')client.write_coil(1,True)result=client.read_coils(1,1)print(result.bits[0])client.close()8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.3機械臂MODBUS-TCP從機示例代碼以下代碼為使用Pymodbus庫實現(xiàn)MODBUS-TCP從機，程序啟動后會自動連接memcache和機械臂PythonSDK接口，并且啟動TCP從機模式，監(jiān)聽本機的520端口，其它MODBUS-TCP主機可進行連接。defrun_server():time.sleep(10)#鏈接memcached服務端host='39'port=11211server=[str(host)+':'+str(port)]memcache_client=memcache.Client(server)#保證Memcached連接成功，否則彈出異常ifnotmemcache_client.get_stats():raisesocket.error("ConnectedMemcachedfailed,ip:{0},port:{1}".format(host,port))#連接機械臂host='39'port=8899#系統(tǒng)初始化Auboi5Robot.initialize()#創(chuàng)建機械臂控制類robot=Auboi5Robot()#創(chuàng)建上下文8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.3機械臂MODBUS-TCP從機示例代碼handle=robot.create_context()#鏈接robot服務器result=robot.connect(host,port)store=MemcachedSlaveContext(robot_client=robot,memcached_client=memcache_client)context=ModbusServerContext(slaves=store,single=True)#-----------------------------------------------------------------------##initializetheserverinformation#-----------------------------------------------------------------------##Ifyoudon'tsetthisoranyfields,theyaredefaultedtoemptystrings.#-----------------------------------------------------------------------#identity=ModbusDeviceIdentification()identity.VendorName='Pymodbus'identity.ProductCode='PM'identity.VendorUrl='/riptideio/pymodbus/'identity.ProductName='PymodbusServer'identity.ModelName='PymodbusServer'identity.MajorMinorRevision='1.5'#-----------------------------------------------------------------------##runtheserveryouwant#-----------------------------------------------------------------------##Tcp:StartTcpServer(context,identity=identity,address=("",502))if__name__=="__main__":run_server()8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.4機械臂MODBUS-RTU從機示例代碼機械臂MODBUS-RTU從機的實現(xiàn)和MODBUS-TCP從機的實現(xiàn)基本相同，不同的是程序啟動后，會以從機的形式監(jiān)聽串口“COM1”（根據(jù)硬件設備的串口名稱），波特率為115200，代碼如下所示。defrun_server():time.sleep(10)#鏈接memcached服務端host='39'port=11211server=[str(host)+':'+str(port)]memcache_client=memcache.Client(server)#保證Memcached連接成功，否則彈出異常ifnotmemcache_client.get_stats():raisesocket.error("ConnectedMemcachedfailed,ip:{0},port:{1}".format(host,port))#連接機械臂host='39'port=8899#系統(tǒng)初始化Auboi5Robot.initialize()#創(chuàng)建機械臂控制類robot=Auboi5Robot()#創(chuàng)建上下文handle=robot.create_context()8.3基于PythonSDK的MODBUS從機基于PythonSDK的MODBUS從機8.3.4機械臂MODBUS-RTU從機示例代碼#鏈接robot服務器result=robot.connect(host,port)store=MemcachedSlaveContext(robot_client=robot,memcached_client=memcache_client)context=ModbusServerContext(slaves=store,single=True)#-----------------------------------------------------------------------##initializetheserverinformation#-----------------------------------------------------------------------##Ifyoudon'tsetthisoranyfields,theyaredefaultedtoemptystrings.#-----------------------------------------------------------------------#identity=ModbusDeviceIdentification()identity.VendorName='Pymodbus'identity.ProductCode='PM'identity.VendorUrl='/riptideio/pymodbus/'identity.ProductName='PymodbusServer'identity.ModelName='PymodbusServer'identity.MajorMinorRevision='1.5'#-----------------------------------------------------------------------##runtheserveryouwant#-----------------------------------------------------------------------##RTU:timeout=.005StartSerialServer(context,framer=ModbusRtuFramer,identity=identity,port='COM1',timeout=.05,baudrate=115200)if__name__=="__main__":run_server()8.3基于PythonSDK的MODBUS從機思考與練習8.1填空題（1）工具端電源類型有___________，____________，_________。（2）工具端IO名稱有___________，____________，__________。（3）用戶IO類型有____________，____________，___________。（4）用戶IO的數(shù)量有__________。8.2簡答題（1）簡述設置工具端IO—1數(shù)字輸出為有效時的步驟。（2）簡述設置用戶IO—1輸出為有效時的步驟。8.4思考與練習8.1填空題8.4思考與練習8.3選擇題（1）獲取到的用戶IO配置信息不包括（）A.地址B.類型C.idD.信號（2）以下用戶數(shù)字輸出IO不存在（）A.user_do_1B.user_do_8C.user_do_16D.user_do_178.4思考與練習8.3選擇題8.4思考與練習（3）以下哪個不屬于用戶IO類型（）A.User_DIB.User_DOC.User_AID.User_AO8.4實驗題（1）通過使用PythonSDK來控制用戶輸出IO-1，工具端輸出IO-1以1HZ的頻率循環(huán)切換狀態(tài)。8.4思考與練習（3）以下哪個不屬于用戶IO類型（）第8章PythonSDKIO與MODBUS模塊第8章PythonSDKIO與MODBUS模塊本章目錄8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.3基于PythonSDK的MODBUS從機8.4思考與練習本章目錄8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置本章要求

知識目標了解機械臂基于Python語言的用戶IOSDK；了解機械臂基于Python語言的工具端IOSDK；了解機械臂基于Python語言的工具端電源SDK；了解機械臂基于Python語言的MODBUS從機的實現(xiàn)。本章要求知識目標8.1PythonSDKIO與MODBUS模塊數(shù)據(jù)類型介紹8.1PythonSDKIO與MODBUS模塊數(shù)據(jù)類型介8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.1工具端電源類型Aub-i5機械臂工具端電源類型設置代碼如下所示：classRobotToolPowerType:OUT_0V=0OUT_12V=1OUT_24V=2def__init__(self):Pass工具端IO電源類型可分為三種：（1）OUT_0V電源為0V。（2）OUT_12V電源為12V。（3）OUT_24V電源為24V。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.1工具端電源類型classR8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.2工具端IO地址類型Aub-i5機械臂工具端IO地址類型設置代碼如下所示：classRobotToolIoAddr:TOOL_DIGITAL_IO_0=0TOOL_DIGITAL_IO_1=1TOOL_DIGITAL_IO_2=2TOOL_DIGITAL_IO_3=3def__init__(self):Pass工具端數(shù)字信號IO地址有四個，他們是：（1）TOOL_DIGITAL_IO_0。（2）TOOL_DIGITAL_IO_1。（3）TOOL_DIGITAL_IO_2。（4）TOOL_DIGITAL_IO_3。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.2工具端IO地址類型class8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.3工具端數(shù)字IO類型Aub-i5機械臂工具端數(shù)字IO類型設置代碼如下所示：classRobotToolDigitalIoDir:#輸入IO_IN=0#輸出IO_OUT=1def__init__(self):Pass工具端數(shù)字IO類型有兩種，它們是：IO_IN：輸入類型。IO_OUT：輸出類型。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.3工具端數(shù)字IO類型class8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.4工具端IO名稱Aub-i5機械臂工具端IO名稱設置代碼如下所示：classRobotToolIoName:tool_io_0="T_DI/O_00"tool_io_1="T_DI/O_01"tool_io_2="T_DI/O_02"tool_io_3="T_DI/O_03"def__init__(self):Pass工具數(shù)字IO的名稱有四種，它們是：（1）tool_io_0（工具io_0）。（2）tool_io_1（工具io_1）。（3）tool_io_2（工具io_2）。（4）tool_io_3（工具io_3）。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.4工具端IO名稱classR8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.5用戶IO類型Aub-i5機械臂用戶IO類型的設置代碼如下所示：classRobotIOType:#控制柜IOControlBox_DI=0ControlBox_DO=1ControlBox_AI=2ControlBox_AO=3#用戶IOUser_DI=4User_DO=5User_AI=6User_AO=7def__init__(self):Pass說明：在機器人IO類型包含了：（1）User_DI：用戶數(shù)字輸入類型。（2）User_DO：用戶數(shù)字輸出類型。（3）User_AI：用戶模擬量輸入。（4）User_AO：用戶模擬量輸出。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.5用戶IO類型classRo8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱Aub-i5機械臂用戶IO名稱的設置代碼如下所示：classRobotUserIoName:#控制柜用戶ＤＩuser_di_00="U_DI_00"user_di_01="U_DI_01"user_di_02="U_DI_02"user_di_03="U_DI_03"user_di_04="U_DI_04"user_di_05="U_DI_05"user_di_06="U_DI_06"user_di_07="U_DI_07"user_di_10="U_DI_10"user_di_11="U_DI_11"user_di_12="U_DI_12"user_di_13="U_DI_13"user_di_14="U_DI_14"user_di_15="U_DI_15"user_di_16="U_DI_16"user_di_17="U_DI_17"#控制柜用戶ＤＯuser_do_00="U_DO_00"user_do_01="U_DO_01"user_do_02="U_DO_02"user_do_03="U_DO_03"user_do_04="U_DO_04"user_do_05="U_DO_05"user_do_06="U_DO_06"user_do_07="U_DO_07"user_do_10="U_DO_10"user_do_11="U_DO_11"user_do_12="U_DO_12"user_do_13="U_DO_13"user_do_14="U_DO_14"user_do_15="U_DO_15"user_do_16="U_DO_16"user_do_17="U_DO_17"def__init__(self):Pass8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱classRo8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱說明：機器人用戶輸入IO類型名稱包含：（1）user_di_00：輸入IO—00。（2）user_di_01：輸入IO—01。（3）user_di_02：輸入IO—02。（4）user_di_03：輸入IO—03。（5）user_di_04：輸入IO—04。（6）user_di_05：輸入IO—05。（7）user_di_06：輸入IO—06。（8）user_di_07：輸入IO—07。（9）user_di_10：輸入IO—10。（10）user_di_11：輸入IO—11。（11）user_di_12：輸入IO—12。（12）user_di_13：輸入IO—13。（13）user_di_14：輸入IO—14。（14）user_di_15：輸入IO—15。（15）user_di_16：輸入IO—16。（16）user_di_17：輸入IO—17。機器人用戶輸出IO類型名稱包含：（1）user_do_00：輸出IO—00。（2）user_do_01：輸出IO—01。（4）user_do_02：輸出IO—02。（5）user_do_03：輸出IO—03。（6）user_do_04：輸出IO—04。（7）user_do_05：輸出IO—05。（8）user_do_06：輸出IO—06。（9）user_do_07：輸出IO—07。（10）user_do_10：輸出IO—10。（11）user_do_11：輸出IO—11。（12）user_do_12：輸出IO—12。（13）user_do_13：輸出IO—13。（14）user_do_14：輸出IO—14。（15）user_do_15：輸出IO—15。（17）user_do_16：輸出IO—16。（18）user_do_17：輸出IO—17。8.1數(shù)據(jù)類型介紹8.1.6用戶IO名稱（10）user8.2PythonSDKIO與MODBUS模塊IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2PythonSDKIO與MODBUS模塊IO狀態(tài)獲8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置Aub-i5機械臂接口板IO名稱的配置的獲取方法如下所示：#獲取控制柜用戶DI?io_config=robot.get_board_io_config(RobotIOType.User_DI)#輸出DI配置?(io_config)#獲取控制柜用戶DO?io_config=robot.get_board_io_config(RobotIOType.User_DO)#輸出DO配置?(io_config)程序說明：robot是機械臂控制類程序說明如下：?：獲取接口板IO的配置信息，參數(shù)為用戶輸入IO，返回值賦值到io_config變量中。?：打印用戶輸入IO的配置信息，信息包括（地址，類型，id，數(shù)值和名稱），如下：（接至P89打印輸入IO配置）。?：獲取接口板IO的配置信息，參數(shù)為用戶輸出IO，返回值賦值到io_config變量中。8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置[{'addr':30,'type':4,'id':'F1','value':-1.0,'name':'F1'},{'addr':31,'type':4,'id':'F2','value':-1.0,'name':'F2'},{'addr':32,'type':4,'id':'F3','value':-1.0,'name':'F3'},{'addr':33,'type':4,'id':'F4','value':-1.0,'name':'F4'},{'addr':34,'type':4,'id':'F5','value':-1.0,'name':'F5'},{'addr':35,'type':4,'id':'F6','value':-1.0,'name':'F6'},{'addr':36,'type':4,'id':'U_DI_00','value':-1.0,'name':'U_DI_00'},{'addr':37,'type':4,'id':'U_DI_01','value':-1.0,'name':'U_DI_01'},{'addr':38,'type':4,'id':'U_DI_02','value':-1.0,'name':'U_DI_02'},{'addr':39,'type':4,'id':'U_DI_03','value':-1.0,'name':'U_DI_03'},{'addr':40,'type':4,'id':'U_DI_04','value':-1.0,'name':'U_DI_04'},8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置{'addr':41,'type':4,'id':'U_DI_05','value':-1.0,'name':'U_DI_05'},{'addr':42,'type':4,'id':'U_DI_06','value':-1.0,'name':'U_DI_06'},{'addr':43,'type':4,'id':'U_DI_07','value':-1.0,'name':'U_DI_07'},{'addr':44,'type':4,'id':'U_DI_10','value':-1.0,'name':'U_DI_10'},{'addr':45,'type':4,'id':'U_DI_11','value':-1.0,'name':'U_DI_11'},{'addr':46,'type':4,'id':'U_DI_12','value':-1.0,'name':'U_DI_12'},{'addr':47,'type':4,'id':'U_DI_13','value':-1.0,'name':'U_DI_13'},{'addr':48,'type':4,'id':'U_DI_14','value':-1.0,'name':'U_DI_14'},{'addr':49,'type':4,'id':'U_DI_15','value':-1.0,'name':'U_DI_15'},{'addr':50,'type':4,'id':'U_DI_16','value':-1.0,'name':'U_DI_16'},{'addr':51,'type':4,'id':'U_DI_17','value':-1.0,'name':'U_DI_17'}]8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置?打印輸出IO配置信息（包括地址，類型，id，數(shù)值和名稱）如下所示：[{'addr':32,'type':5,'id':'U_DO_00','value':-1.0,'name':'U_DO_00'},{'addr':33,'type':5,'id':'U_DO_01','value':-1.0,'name':'U_DO_01'},{'addr':34,'type':5,'id':'U_DO_02','value':-1.0,'name':'U_DO_02'},{'addr':35,'type':5,'id':'U_DO_03','value':-1.0,'name':'U_DO_03'},{'addr':36,'type':5,'id':'U_DO_04','value':-1.0,'name':'U_DO_04'},{'addr':37,'type':5,'id':'U_DO_05','value':-1.0,'name':'U_DO_05'},{'addr':38,'type':5,'id':'U_DO_06','value':-1.0,'name':'U_DO_06'},{'addr':39,'type':5,'id':'U_DO_07','value':-1.0,'name':'U_DO_07'},{'addr':40,'type':5,'id':'U_DO_10','value':-1.0,'name':'U_DO_10'},{'addr':41,'type':5,'id':'U_DO_11','value':-1.0,'name':'U_DO_11'},8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板IO配置{'addr':42,'type':5,'id':'U_DO_12','value':-1.0,'name':'U_DO_12'},{'addr':43,'type':5,'id':'U_DO_13','value':-1.0,'name':'U_DO_13'},{'addr':44,'type':5,'id':'U_DO_14','value':-1.0,'name':'U_DO_14'},{'addr':45,'type':5,'id':'U_DO_15','value':-1.0,'name':'U_DO_15'},{'addr':46,'type':5,'id':'U_DO_16','value':-1.0,'name':'U_DO_16'},{'addr':47,'type':5,'id':'U_DO_17','value':-1.0,'name':'U_DO_17'}]8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置8.2.1獲取機械臂接口板I8.2IO狀態(tài)獲取與參數(shù)設置