《工业机器人操作与编程（FANUC）》 课件 项目三.FANUC 工业机器人的 IO 通信

工业机器人操作与编程（FANUC）全国技工院校工业机器人应用与维护专业教材（高级技能层级）FANUC工业机器人的I/O通信项目三任务1工业机器人的I/O信号分配任务2工业机器人的I/O接线与控制298项目三FANUC工业机器人的I/O通信工业机器人的I/O信号分配任务1学习目标1.能叙述FANUC工业机器人I/O信号的分类及各类I/O信号的作用。2.能正确使用示教器进行数字I/O信号的分配。3.能正确使用示教器进行组I/O信号的分配。4.能正确使用示教器进行模拟I/O信号的分配。300工作任务301FANUC工业机器人I/O信号是工业机器人与末端执行器、外部装置等设备进行通信的电信号，分为通用I/O信号和专用I/O信号两大类。本任务要求通过学习，了解FANUC工业机器人I/O信号的分类及各类I/O信号的作用，掌握分配工业机器人通用I/O信号的方法，并能通过示教器完成工业机器人通用I/O信号的分配。一、通用I/O信号3021.数字I/O（DI/DO）信号数字I/O信号是外围设备通过处理I/O印制电路板或I/O单元的数字I/O信号线进行数据交换的标准数字信号，数字I/O信号的连接如图3-1-1所示。图3-1-1数字I/O信号的连接一、通用I/O信号3031.数字I/O（DI/DO）信号由于处理I/O印制电路板上的18个输入信号（in1～in18）和20个输出信号（out1～out20）被分配给外围设备的输入/输出口（UI/UO），因此被分配数字输入（DI）的物理编号从in19开始，数字输出（DO）的物理编号从out21开始，CRM2A、CRM2B接口的连接器编号和物理编号如图3-1-2所示，数字I/O信号的标准设定如图3-1-3所示。图3-1-2CRM2A、CRM2B接口的连接器编号和物理编号一、通用I/O信号3041.数字I/O（DI/DO）信号由于处理I/O印制电路板上的18个输入信号（in1～in18）和20个输出信号（out1～out20）被分配给外围设备的输入/输出口（UI/UO），因此被分配数字输入（DI）的物理编号从in19开始，数字输出（DO）的物理编号从out21开始，CRM2A、CRM2B接口的连接器编号和物理编号如图3-1-2所示，数字I/O信号的标准设定如图3-1-3所示。图3-1-3数字I/O信号的标准设定一、通用I/O信号3051.数字I/O（DI/DO）信号分配数字I/O信号的操作步骤见表3-1-1。表3-1-1分配数字I/O信号一、通用I/O信号3061.数字I/O（DI/DO）信号分配数字I/O信号的操作步骤见表3-1-1。表3-1-1分配数字I/O信号一、通用I/O信号3071.数字I/O（DI/DO）信号分配数字I/O信号的操作步骤见表3-1-1。表3-1-1分配数字I/O信号一、通用I/O信号3082.组I/O（GI/GO）信号组I/O信号可以将2～16个信号作为一组进行定义。组I/O信号的值以十进制数或十六进制数表示。分配组I/O信号的操作步骤见表3-1-2。表3-1-2分配组I/O信号一、通用I/O信号3092.组I/O（GI/GO）信号组I/O信号可以将2～16个信号作为一组进行定义。组I/O信号的值以十进制数或十六进制数表示。分配组I/O信号的操作步骤见表3-1-2。表3-1-2分配组I/O信号一、通用I/O信号3103.模拟I/O（AI/AO）信号模拟I/O信号是外围设备通过处理I/O印制电路板或I/O单元进行数据交换的信号，模拟I/O信号的连接如图3-1-4所示。CRW1、CRW2接口的连接器编号和物理编号如图3-1-5所示，图中ain*-C表示ain*的公共信号线，*为数字1、2、3、4、5。图3-1-4模拟I/O信号的连接图3-1-5

CRW1、CRW2接口的连接器编号和物理编号一、通用I/O信号3113.模拟I/O（AI/AO）信号通过模拟I/O信号的分配可以对模拟专用信号线的物理编号进行再定义，具体操作步骤见表3-1-3。表3-1-3分配模拟I/O信号一、通用I/O信号3123.模拟I/O（AI/AO）信号通过模拟I/O信号的分配可以对模拟专用信号线的物理编号进行再定义，具体操作步骤见表3-1-3。表3-1-3分配模拟I/O信号一、通用I/O信号3133.模拟I/O（AI/AO）信号通过模拟I/O信号的分配可以对模拟专用信号线的物理编号进行再定义，具体操作步骤见表3-1-3。表3-1-3分配模拟I/O信号二、专用I/O信号314FANUC工业机器人的专用I/O信号包括外围设备I/O信号、机器人I/O信号和操作面板I/O信号。其中，外围设备I/O信号是系统中已经确定了用途的专用信号；机器人

I/O信号是工业机器人作为末端执行器进行输入/输出时使用的信号；操作面板I/O信号是进行操作面板按钮和LED状态数据交换的专用信号。二、专用I/O信号315在连接处理I/O印制电路板的情况下，外围设备I/O信号已被自动分配给第一块处理I/O印制电路板的信号线。只有在连接I/O单元MODELA/B的情况下，才需要进行外围设备I/O信号的分配。1.外围设备I/O（UI/UO）信号二、专用I/O信号316外围设备I/O信号的标准设定如图3-1-6所示，物理编号指定I/O模块上的输入/输出引脚，为进行信号线的映射而将物理编号分配给逻辑编号。例如，CRM2A接口中的in1为引脚1，UI1是其逻辑编号，对应外围设备急停指令*IMSTP的输入；in2为引脚2，UI2是其逻辑编号，对应外围设备暂停指令*HOLD的输入，上述信号均是低电平有效。1.外围设备I/O（UI/UO）信号图3-1-6外围设备I/O信号的标准设定二、专用I/O信号317外围设备I/O信号的具体说明见表3-1-4和表3-1-5。1.外围设备I/O（UI/UO）信号表3-1-4外围设备输入（UI）信号一览表二、专用I/O信号318外围设备I/O信号的具体说明见表3-1-4和表3-1-5。1.外围设备I/O（UI/UO）信号表3-1-4外围设备输入（UI）信号一览表二、专用I/O信号319外围设备I/O信号的具体说明见表3-1-4和表3-1-5。1.外围设备I/O（UI/UO）信号表3-1-5外围设备输出（UO）信号一览表二、专用I/O信号320机器人I/O信号是经由主CPU印制电路板，与工业机器人连接并执行相关操作的数字信号，具体包括机械手断裂信号（*HBK）、气压异常信号（*PPABN）、末端执行器的通用信号（RI1～RI8、RO1～RO8）等，图3-1-7所示为工业机器人M-10iA机构部与末端执行器之间的连接图。根据机器人机型的不同，其末端执行器的通用I/O信号数也不相同。2.机器人I/O（RI/RO）信号图3-1-7M-10iA机构部与末端执行器之间的连接图二、专用I/O信号321操作面板I/O信号是进行操作面板按钮和LED状态数据交换的数字专用信号。用户不能对操作面板I/O信号的编号进行再定义，操作面板I/O信号的标准设定如图3-1-8所示。3.操作面板I/O（SI/SO）信号图3-1-8操作面板I/O信号的标准设定二、专用I/O信号322部分操作面板I/O信号的具体说明见表3-1-6、表3-1-7。3.操作面板I/O（SI/SO）信号表3-1-6操作面板输入（SI）信号一览表二、专用I/O信号323部分操作面板I/O信号的具体说明见表3-1-6、表3-1-7。3.操作面板I/O（SI/SO）信号表3-1-7操作面板输出（SO）信号一览表工业机器人的I/O接线与控制任务2学习目标1.能叙述FANUC工业机器人DI/DO信号的接线方法。2.能正确使用示教器进行FANUC工业机器人DO信号的强制控制。3.能正确使用示教器进行FANUC工业机器人I/O信号的连接。4.能正确使用示教器进行FANUC工业机器人DI/DO信号的仿真。325工作任务326本任务要求通过学习，了解FANUC工业机器人外围设备DI/DO信号的接线方法，并能通过示教器完成FANUC工业机器人DO信号的强制控制、I/O信号的连接和DI/DO信号的仿真。一、DI/DO信号的接线327处理I/O印制电路板与外围设备数字信号的连接如图3-1-1所示。下面给出外围设备接口的DI/DO信号规格与连接实例。图3-1-1数字I/O信号的连接一、DI/DO信号的接线3281.外围设备输入接口信号规格外围设备输入接口连接示例如图3-2-1所示，使用时需注意供给接收器应使用工业机器人侧的24V电源，额定输入电压范围为20～28V，输入阻抗约为3.3kΩ，响应时间为5～20ms，输入信号通断的有效时间在200ms以上。图3-2-1外围设备输入接口连接示例一、DI/DO信号的接线3291.外围设备输入接口信号规格图3-2-2所示为处理I/O印制电路板的端口CRM2A与外围设备数字输入接线图，图中用于公共切换的设定插脚（ICOM1）与0V端相连，24V电源来自工业机器人侧。图3-2-2处理I/O印制电路板的端口CRM2A与外围设备数字输入接线图一、DI/DO信号的接线3302.外围设备输出接口信号规格外围设备输出接口分为源点型信号输出和汇点型信号输出两种，连接示例如图3-2-3所示。图3-2-3外围设备输出接口连接示例a）源点型信号输出b）汇点型信号输出一、DI/DO信号的接线3312.外围设备输出接口信号规格使用继电器、电磁阀等负载时，应将续流二极管与负载并联连接。图3-2-4所示为处理I/O印制电路板的端口CRM2A与外围设备数字输出（汇点型）接线图。图3-2-4处理I/O印制电路板与外围设备数字输出（汇点型）接线图二、DO信号的强制控制332DO信号的强制控制一般用于外部设备的手动强制输出或强制关闭。以数字输出信号DO［1］的控制为例，其输出控制的操作步骤见表3-2-1。表3-2-1DO信号的强制控制二、DO信号的强制控制333DO信号的强制控制一般用于外部设备的手动强制输出或强制关闭。以数字输出信号DO［1］的控制为例，其输出控制的操作步骤见表3-2-1。表3-2-1DO信号的强制控制三、I/O信号的连接334I/O信号的连接功能可以将RI或DI的状态直接传送至DO或RO，从而达到向外部通知信号输入状态的目的。例如，在设定了“ENABLERI［1］→DO［1］”的情况下，RI［1］值被周期性地输出至DO［1］，因此当RI［1］为ON时，DO［1］也为ON。I/O信号连接功能的设定步骤见表3-2-2。表3-2-2I/O信号连接功能的设定四、DI/DO信号的仿真335利用DI/DO信号的仿真功能，可以在外部设备尚未与工业机器人连接的情况