第五章 机器人码垛的自动控制

01项目介绍DeviceNet通信实现PROFINET通信实现机器人码垛的自动控制0203项目描述控制要求通过控制面板上的按钮启动机器人将物料盘上的6个方块放置到空的物料盘上。具体要求如下：按下控制面板上的绿色自保持按钮，机器人上电，同时绿色自保持按钮的指示灯变亮。再按下绿色自复位按钮，绿色自复位按钮的指示灯变亮，机器人延时2秒后开始码垛工作。按下红色自复位按钮，红色自复位按钮的指示灯变亮，机器人工作暂停，绿色自复位按钮的指示灯熄灭；再次按下绿色自复位按钮，绿色自复位按钮的指示灯变亮，机器人继续码垛工作，红色自复位按钮的指示灯熄灭。DeviceNet通信实现DeviceNet通信DeviceNet通信是由美国Allen-Bradley公司(后被Rockwell自动化公司合并)所开发,它是一个简单、廉价而高效的通信协议,是自动化领域常见的一种网络通信方式，ABB工业机器人可基于DeviceNet网络建立与西门子PLC通信的网络。ABB标准I/O板最常用的ABB标准I/O板DSQC651和DSQC652，本任务使用DSQC652板，其主要提供16个数字输入信号和16个数字输出信号的处理。ABB机器人信号分配信号名称工业机器人I/O地址功能说明对应硬件信号类型QuickChange0控制快换装置信号。DSQC652输出Grip2控制夹爪工具信号。DSQC652输出RobMotorOn0电机上电信号。DSQC652输入RobStart1机器人运行信号。DSQC652输入RobStop2机器人停止信号。DSQC652输入ABB机器人信号设置配置板卡ABB机器人信号设置配置板卡ABB机器人信号设置配置信号ABB机器人信号设置配置信号ABB机器人系统信号设置ABB机器人程序数据建立取料盘6个物块的位置数据，存放在数组pq中；放料盘6个即将放置物块的位置数据，存放在数组pf中。取放工具的位置数据存放在pTool中。ABB机器人程序抓取夹具程序GetToolABB机器人程序从取料盘依次取物块放置放料盘中，使用For循环指令完成该操作ABB机器人程序放置夹具程序PutToolABB机器人程序主程序IO分配输入信号输出信号序号PLC输入点信号名称序号PLC输出点信号名称1I0.0（上电按钮）绿色自保持按钮1Q0.0绿色自保持按钮指示灯2I0.1（运行按钮）绿色自复位按钮2Q0.1绿色自复位按钮指示灯3I0.2（暂停按钮）红色自复位按钮3Q0.2红色自复位按钮指示灯

4Q0.3电机上电

5Q0.4机器人运行

6Q0.5机器人停止PLC编程PROFINet通信实现通信连接本任务中S7-1200PLC和ABB机器人的信号交互是PROFINET通信协议来实现的，两者通过网线连接。PROFINET介绍PROFINET是针由PI推出的一种开放式的工业以太网标准，主要用于工业自动化和过程控制领域，符合IEEE802.3规范下的内容，具备自动协商、自动交叉的功能。它是一种基于以太网的技术，因此具有和标准以太网相同的一些特性如全双工、多种拓扑结构等，其速率可达百兆或千兆。PROFINET通信要求（1）博途软件安装ABBGSD文件ABB公司根据PROFINET现场总线的规范开发了自己的GSD文件，包括制造商和设备的名称、硬件和软件的版本状态等，保证了PROFINET设备的即插即用。在博途软件中完成PLC的配置后，需要加载相应的robotGSD文件，然后在硬件配置中添加robot模块的配置。同时，需要配置通信图像区域模块。（2）机器人示教器的设置首先，验证ABB工业机器人是否具有支持PROFINET软件选项，如888-2、888-3、840-3选项，这三个选项在使用上有些许差异。（3）设置ABB机器人的IP地址，将其和PLC置于同一网段。硬件连接机器人控制柜的网线连接使用888-3PROFINETDevice做从站，将网线连接到机器人主机内X5口上。博途软件配置博途软件配置添加机器人设备后的PLC网络视图博途软件配置根据实际通讯需要添加通讯数据的长度，这里添加输入和输出都是64个字节，并设置输入输出的PLC地址，起始地址为100。博途软件配置更改机器人的IP和名称，PLC和机器人的PROFINET通信连接成功。IO分配输入信号输出信号序号PLC输入点信号名称序号PLC输出点信号名称1I0.0（上电按钮）绿色自保持按钮1Q0.0绿色自保持按钮指示灯2I0.1（运行按钮）绿色自复位按钮2Q0.1绿色自复位按钮指示灯3I0.2（暂停按钮）红色自复位按钮3Q0.2红色自复位按钮指示灯

4Q100.0电机上电

5Q100.1机器人运行

6Q100.2机器人停止PLC编程机器人通信配置“控制面板>配置”，进入下图所示界面，该界面的主题为“I/O”，需切换至“Communication”主题。机器人通信配置选择“IPSetting”机器人通信配置完成“IPSetting”机器人通信配置配置输入输出字节数，选择“PROFINETInternalDevice”。机器人通信配置进入“PROFINETInternalDevice”编辑界面，将InputSize和OutputSize都设置为64。机器人通信配置更改机器人站点名称，点击“IndustrialNetwork”机器人通信配置将PROFINETStationName设置为ABBRob，如下图所示，与PLC的组态模块名称一致。