ICS 25.040.40 J28
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 14110—2020
包装用机器人与视觉系统TCP
通信接口协议
Packaging robot and vision system TCP communication interface protocol
2021-07-01实施
2020-12-09发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T14110—2020
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义、缩略语 4一般技术要求 5通信初始化过程及链接维护， 6顿. 7顿功能说明
I
图1通信初始化流程图
表1数据帧.. 表2命令顿. 表3自定义顿. 表4 顿类型表 5 定位数据帧. 表6 触发方式命令顿. 表7 触发周期命令帧... 表8 心跳顿. 表9 心跳周期命令顿. 表10 应答顿. 表 11 报警顿... 表12 自定义顿
10 10 .10 JB/T14110——2020
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）归口。 本标准起草单位：杭州永创智能设备股份有限公司、上海沃迪智能装备股份有限公司、浙江额达机
器人制造有限公司、杭州新松机器人自动化有限公司、金石机器人常州股份有限公司、江苏苏检智能装备与机器人检测认证有限公司、浙江省物联网产业协会、北京机械工业自动化研究所有限公司。
本标准主要起草人：罗邦毅、喻英粽、童上高、孙影、纪卫平、张彩芹、吴军航、金晶、张江涛、 杨品、刘颖。
本标准为首次发布。
II JB/T14110—2020
包装用机器人与视觉系统TCP通信接口协议
1范围
本标准规定了包装用机器人与视觉系统之间通信的物理链路、连接建立数据传输流程和报文格式、 连接拆除等。
本标准适用于包装用机器人与视觉系统之间的TCP通信接口协议（以下简称TCP通信接口协议）。
2、规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEEE802.3以太网介质访问控制协议（CSMA/CD）与物理层技术规范（Standardforinformation technology-Local and metropolitan area networks—Specificrequirements—Part 3:CSMA/CD access method and physical layer specifications)
IEC60870-5-104远动设备及系统传输规约（Telecontrolequipmentandsystems一Part5-104: Transmission protocols—NetworkaccessforIEC60870-5-101usingstandardtransport profiles)
ANSI/IEEE754：2008二进制浮点数算数标准（Standardforfloating-pointarithmetic）
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
包装机器人packagingrobot 进行物料充填或灌装、贴标、装箱、打包、码垛、分抹、输送、识别检测等包装作业的工业机器人。
3.1.2
视觉系统visionsystem 视觉传感器及其计算机处理系统。
3.1.3
服务器端站和客户端站 iserverstationandclientstation TCP通信接口协议采用TCP传输数据，通信双方分别作为C/S架构服务器端和客户端，充当服务
器端的站称为服务器端站，充当客户端的站称为客户端站。 3.1.4
命令触发 commandtrigger 当接收到命令时，执行既定动作。
3.1.5
周期触发periodicaltrigger 按照固定的时间周期执行既定动作。
1 JB/T14110—2020
3.1.6
字节byte 通常情况下1字节为8位，可代表一个数字、一个字母或一个特殊符号，是计算机信息技术用于计
量存储容量和传输容量的一种计量单位。 3.1.7
顿frame 机器人和视觉系统通信中的基本数据单位，包括顿头、顿种类、顿长度、数据、校验、顿尾等信息。
3.1.8
数据顿dataframe 视觉系统向机器人发送的包含视觉系统运算产生的数据的顿。
3.1.9
定位数据帧locationdataframe 视觉系统测量得出的产品坐标和角度的数据顿。
3.1.10
检测数据顿 testingdataframe 视觉系统对产品检测得出的结果的数据帧。
3.1.11
导航数据顿navigationdataframe 视觉系统运算得出的用于引导机器人运动的数据顿。
3.1.12
触发命令帧triggercommandframe 机器人向视觉系统发送的用于请求进行视觉图像运算的命令顿。
3.1.13
心跳帧heartbeatframe 机器人和视觉系统向对方发送的用于表明自身系统正常运行的顿。
3.2 2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 Head：顿头。 Length：顿长度。 FramIndex：顿序号。 FramType：顿类型。 PosIndex：位置序号。 ItemNum：条目数量。 XPos：X坐标。 YPos：Y坐标。 ZPos：Z坐标。 ProductType：产品类型。 Angle：产品角度。 CS：校验和。 End：帧尾。
2 JB/T14110—2020
4一般技术要求
TCP通信接口协议物理层和数据链路层应按照IEEE802.3的规定，其传输媒介宜采用超5类屏蔽双绞线。
TCP通信接口协议采用可变长度数据顿、命令顿、自定义顿三种顿格式。视觉触发方式分为命令触发、周期触发和外部触发。机器人可以根据需要设置视觉系统的触发方式和周期。
5通信初始化过程及链接维护
TCP通信接口协议使用以太网TCP传输方式，C/S架构，为了便于视觉系统引导机器人执行动作，机器人系统作为TCP通信的客户端站，视觉系统作为TCP通信的服务器端站。服务器端套接字宜默认绑定6000端口号，客户端使用的端口号不限定。
通信初始化时，客户端站主动发起连接请求，服务器端站在收到连接请求后，接受连接请求。客户端站通过发送命令帧设定视觉系统参数，并可以根据自身需要设定数据触发方式、通信周期、是否发送心跳报文等。服务器端站收到命令顿后解析并执行命令，执行结果通过应答顿发送到客户端站。服务器端站通过数据发送定位数据、检测数据、导航数据给客户端站。如果服务器端站产生报警，通过报警帧发送故障代码给客户端站。通信初始化流程如图1所示。
服务器端站
客户端站
监听连接请求
连接
接受连接请求
接收并处理命令顿
发送命令赖
发送应答赖
接收应答顿
.
接收数据并处理
发送数据顿
1 接收报警顿并处理报警
发送报警顿
图1通信初始化流程图
建立通信链路后，服务器端站按客户端站要求，实时向客户端站发送数据。如果使用心跳报文，客户端站连续3个心跳周期未向服务器端站发送任何顿时，应向服务器端站发送一个心跳帧。客户端站发送心跳帧后一个心跳周期内未收到心跳顿的应答顿，服务器端站应关闭该连接，释放资源。
在通信中断后，客户端站和服务器端站都关闭连接。服务器端站等待客户端站发起新连接请求，重新建立连接后，按通信初始化过程进行相应初始化。
3 JB/T14110—2020
6顿
6.1 顿结构
帧格式见表1～表3。数据帧分为定位数据帧、检测数据顿及导航数据帧。命令帧分为触发命令帧、 心跳帧、应答顿、扩展命令顿和报警顿。无论数据帧、命令顿还是自定义顿都包含Head、FramType、 Length、FramIndex、PosIndex、CS、End。数据还包含ItemNum、ProductType、XPos、YPos、ZPos、 Angle，命令帧还包括Data和Option，自定义帧还包括Data。
表1数据顿
域 Head FramType Length FramIndex PosIndex ItemNum ProductType XPos YPos ZPos Angle α Angle β Angle
值 0X68 1字节 2字节 2字节 1字节 2字节 2字节 8字节 8字节 8字节 8字节 8字节 8字节
cs End
1字节 0X16
表2命令顿
域 Head FramType Length Framlndex PosIndex Option Data cs End
值 0X68 1字节 2字节 2字节 1字节 1字节 8字节 1字节 0X16
4 JB/T14110—2020
表3自定义顿
值 0X68 1字节 2字节 2字节 1字节 0～65526字节
域 Head FramType Length Framlndex PosIndex Data Cs End
1字节 0X16
6.2 2字节顺序
对于多字节（2字节及2字节以上）数据类型均采用Intel小端字节序，便于数据组顿和拆帧。例如十进制无符号短整数据15，长度为2字节，低字节十六进制为0X0F，高字节为0X00，在发送缓冲区中0X0F在前（低地址），0X00在后（高地址）。 6.3Head
Head表示帧头，应按照IEC60870-5-104的规定，固定为0X68，长度为1字节，用于标识顿开始。 6.4FramType
用于表示本顿的功能，FramType的数据类型为无符号字符型，长度为1字节，取值范围及含义见表4。
表4 顿类型
FramType 值
含义定位数据顿检测数据帧导航数据顿触发命令顿心跳顿应答帧报警顿自定义顿
0 1 2 3 4 5 6 7
6.5 Length
Length表示顿长度，指从FramIndex开始到End的字节数，Length为无符号短整数，长度为2 字节。 6.6FramIndex
FramIndex表示顿序号，为无符号短整数，长度为2字节。FramIndex初始为0，每发送一个非应答
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