第五章 機器人碼垛的自動控制

01項目介紹DeviceNet通信實現(xiàn)PROFINET通信實現(xiàn)機器人碼垛的自動控制0203項目描述控制要求通過控制面板上的按鈕啟動機器人將物料盤上的6個方塊放置到空的物料盤上。具體要求如下：按下控制面板上的綠色自保持按鈕，機器人上電，同時綠色自保持按鈕的指示燈變亮。再按下綠色自復(fù)位按鈕，綠色自復(fù)位按鈕的指示燈變亮，機器人延時2秒后開始碼垛工作。按下紅色自復(fù)位按鈕，紅色自復(fù)位按鈕的指示燈變亮，機器人工作暫停，綠色自復(fù)位按鈕的指示燈熄滅；再次按下綠色自復(fù)位按鈕，綠色自復(fù)位按鈕的指示燈變亮，機器人繼續(xù)碼垛工作，紅色自復(fù)位按鈕的指示燈熄滅。DeviceNet通信實現(xiàn)DeviceNet通信DeviceNet通信是由美國Allen-Bradley公司(后被Rockwell自動化公司合并)所開發(fā),它是一個簡單、廉價而高效的通信協(xié)議,是自動化領(lǐng)域常見的一種網(wǎng)絡(luò)通信方式，ABB工業(yè)機器人可基于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)建立與西門子PLC通信的網(wǎng)絡(luò)。ABB標準I/O板最常用的ABB標準I/O板DSQC651和DSQC652，本任務(wù)使用DSQC652板，其主要提供16個數(shù)字輸入信號和16個數(shù)字輸出信號的處理。ABB機器人信號分配信號名稱工業(yè)機器人I/O地址功能說明對應(yīng)硬件信號類型QuickChange0控制快換裝置信號。DSQC652輸出Grip2控制夾爪工具信號。DSQC652輸出RobMotorOn0電機上電信號。DSQC652輸入RobStart1機器人運行信號。DSQC652輸入RobStop2機器人停止信號。DSQC652輸入ABB機器人信號設(shè)置配置板卡ABB機器人信號設(shè)置配置板卡ABB機器人信號設(shè)置配置信號ABB機器人信號設(shè)置配置信號ABB機器人系統(tǒng)信號設(shè)置ABB機器人程序數(shù)據(jù)建立取料盤6個物塊的位置數(shù)據(jù)，存放在數(shù)組pq中；放料盤6個即將放置物塊的位置數(shù)據(jù)，存放在數(shù)組pf中。取放工具的位置數(shù)據(jù)存放在pTool中。ABB機器人程序抓取夾具程序GetToolABB機器人程序從取料盤依次取物塊放置放料盤中，使用For循環(huán)指令完成該操作ABB機器人程序放置夾具程序PutToolABB機器人程序主程序IO分配輸入信號輸出信號序號PLC輸入點信號名稱序號PLC輸出點信號名稱1I0.0（上電按鈕）綠色自保持按鈕1Q0.0綠色自保持按鈕指示燈2I0.1（運行按鈕）綠色自復(fù)位按鈕2Q0.1綠色自復(fù)位按鈕指示燈3I0.2（暫停按鈕）紅色自復(fù)位按鈕3Q0.2紅色自復(fù)位按鈕指示燈

4Q0.3電機上電

5Q0.4機器人運行

6Q0.5機器人停止PLC編程PROFINet通信實現(xiàn)通信連接本任務(wù)中S7-1200PLC和ABB機器人的信號交互是PROFINET通信協(xié)議來實現(xiàn)的，兩者通過網(wǎng)線連接。PROFINET介紹PROFINET是針由PI推出的一種開放式的工業(yè)以太網(wǎng)標準，主要用于工業(yè)自動化和過程控制領(lǐng)域，符合IEEE802.3規(guī)范下的內(nèi)容，具備自動協(xié)商、自動交叉的功能。它是一種基于以太網(wǎng)的技術(shù)，因此具有和標準以太網(wǎng)相同的一些特性如全雙工、多種拓撲結(jié)構(gòu)等，其速率可達百兆或千兆。PROFINET通信要求（1）博途軟件安裝ABBGSD文件ABB公司根據(jù)PROFINET現(xiàn)場總線的規(guī)范開發(fā)了自己的GSD文件，包括制造商和設(shè)備的名稱、硬件和軟件的版本狀態(tài)等，保證了PROFINET設(shè)備的即插即用。在博途軟件中完成PLC的配置后，需要加載相應(yīng)的robotGSD文件，然后在硬件配置中添加robot模塊的配置。同時，需要配置通信圖像區(qū)域模塊。（2）機器人示教器的設(shè)置首先，驗證ABB工業(yè)機器人是否具有支持PROFINET軟件選項，如888-2、888-3、840-3選項，這三個選項在使用上有些許差異。（3）設(shè)置ABB機器人的IP地址，將其和PLC置于同一網(wǎng)段。硬件連接機器人控制柜的網(wǎng)線連接使用888-3PROFINETDevice做從站，將網(wǎng)線連接到機器人主機內(nèi)X5口上。博途軟件配置博途軟件配置添加機器人設(shè)備后的PLC網(wǎng)絡(luò)視圖博途軟件配置根據(jù)實際通訊需要添加通訊數(shù)據(jù)的長度，這里添加輸入和輸出都是64個字節(jié)，并設(shè)置輸入輸出的PLC地址，起始地址為100。博途軟件配置更改機器人的IP和名稱，PLC和機器人的PROFINET通信連接成功。IO分配輸入信號輸出信號序號PLC輸入點信號名稱序號PLC輸出點信號名稱1I0.0（上電按鈕）綠色自保持按鈕1Q0.0綠色自保持按鈕指示燈2I0.1（運行按鈕）綠色自復(fù)位按鈕2Q0.1綠色自復(fù)位按鈕指示燈3I0.2（暫停按鈕）紅色自復(fù)位按鈕3Q0.2紅色自復(fù)位按鈕指示燈

4Q100.0電機上電

5Q100.1機器人運行

6Q100.2機器人停止PLC編程機器人通信配置“控制面板>配置”，進入下圖所示界面，該界面的主題為“I/O”，需切換至“Communication”主題。機器人通信配置選擇“IPSetting”機器人通信配置完成“IPSetting”機器人通信配置配置輸入輸出字節(jié)數(shù)，選擇“PROFINETInternalDevice”。機器人通信配置進入“PROFINETInternalDevice”編輯界面，將InputSize和OutputSize都設(shè)置為64。機器人通信配置更改機器人站點名稱，點擊“IndustrialNetwork”機器人通信配置將PROFINETStationName設(shè)置為ABBRob，如下圖所示，與PLC的組態(tài)模塊名稱一致。