工控网络与组态技术 课件 项目五 任务2 PLC与ABB机器人的Profinet通信

工控网络与组态技术-西门子系列任务2PLC与ABB机器人的Profinet通信项目五学习目标1.掌握博途加载GSD文件的用法；2.掌握ABB机器人Profinet通信的设置过程；3.根据控制要求绘制电气图纸及实施实物接线的能力；4.具备通信程序的编程和调试能力。5.2.1项目任务分析本任务通过西门子S7-1200PLC与ABB机器人的ProfinetIO通信控制机器人完成工件的去毛刺动作。根据工件形状对ABB机器人进行编程完成轨迹规划和速度控制。ABB机器人可以以快慢两种速度完成去毛刺工作，快速和慢速可通过旋钮开关选择，并通过状态指示灯指示当前的速度状态。在本项目中，按下绿色按钮-S0，绿色指示灯P1亮；-S1处于模式1时（S1=0），机器人得电运行，机器人在模式1中慢速去毛刺，-P2黄灯常亮；把-S1扭到模式2（S1=1），机器人在模式2中进行快速去毛刺，-P2黄灯闪烁。下图5-2-1为控制系统的实物图。5.2.2知识储备

西门子博途软件中没有ABB机器人控制器这一外部设备，所以在做项目组态前需要在博途软件中加载管理通用站描述文件（GSD文件）。1.Profinet通信的GSD文件获取方法在RobotStudio软件的Add-ins下面打开和ABB机器人系统版本一致的Robotware，右击robotware打开数据包文件夹，找到对应的安装路径C:\ProgramData\ABBIndustrialIT\RoboticsIT\DistributionPackages\ABB.RobotWare-6.08.1040\RobotPackages\RobotWare_RPK_6.08.1040\utility\service\GSDML，复制对应的GSDML文件放到计算机硬盘某个位置。5.2.2知识储备2.博途中加载GSD文件博途项目中组态硬件：打开博图软件，创建新项目

项目名称

创建

组态设备

添加新设备

选择对应型号的PLC和订货号及版本（型号在西门子PLC正面就可以看到，订货号在西门子PLC侧面标示牌上就有，版本选择对应的版本），单击添加，设置PLC的IP地址为。单击“选项”

选择“管理通用站描述文件(GSD)”

。5.2.2知识储备源路径选择DSD文件保存的路径，系统会自动查找，勾选GSDML文件，单击安装即可，如图5-2-4所示。安装完后消息会提示安装已成功完成，最后单击关闭，系统会自动更新硬件目录。

打开“设备和网络”选项，在硬件目录里选择“其他现场设备”

ProfinetIO

ABBRobotics

RobotDevice，选择相应的硬件版本。双击改版本或拖拽到设备和网络窗口，如图5-2-5所示。5.2.2知识储备将PLC和RobotProfinet通信设备连接起来，选中Robot通信设备，在其“属性”中修改IP地址0，如图5-2-6所示。修改Profinet设备名称为“ABB”，如图5-2-7所示。5.2.2知识储备

双击Profinet通信设备，从硬件目录中选择DI和DO模块加入设备概览中，此处选择256Bytes的存储区域，并修改它们的I/O地址，此处修改为100-355，这个就是交换数据的存储区域，如图5-2-8所示。这两个存储区域为与PLC交换数据区。5.2.3任务实施1.Profinet通信网口设置打开Robotstudio，创建一个新的工作站，添加相应型号的机器人模型（IRB1410）。添加系统，配置机器人支持Profinet通信的选项。启动示教器，将机器人打到“手动”状态，查看系统信息，“选项”中可以看到已匹配的通信设置，如图所示。5.2.3任务实施在SystemOptions中选择DefaultLanguage为中文，在IndustrailNetworks中勾选相应的通信选项（709-1、888-2或888-3）如图所示。机器人控制器有多个网口，其中X2是服务端口，其IP固定为；X3（LAN1）连接了示教器，X7连接了安全板，X9连接了轴计算机。如图5-2-11所示。机器人需要有888-2或者888-3选项（使用控制器网口），或者840-3选项（使用Anybus网口）才可以进行Profinet通信。Profinet可以连接X6（WAN）口或者X5（LAN3）口，根据设置连接，此处举例连接LAN3口。5.2.3任务实施选择“控制面板”

“配置”

“主题”

“Communication”

“IPSetting”

ProfinetNetwork，设置IP地址和子网掩码等信息，如图5-2-12所示，设置完成重启系统。注意要与博途端的配置相同，此处IP设为，子网掩码设为，网口选择LAN3。5.2.3任务实施2.Profinet通信区域设置打开控制面板

配置

主题

I/O

PROFINETInternalDevice

PN_Internal_Device，配置输入输出字节数，和博途中PLC的设置一致，256字节输入和256字节输出。5.2.3任务实施在配置界面下，进入IndustryNetwork

PROFINET

PROFINETStationName，设置station名字，这个名字要和PLC端对机器人的station设置一样。此处设为“ABB”。选择主题

I/O

Signal，配置输入输出信号。添加一个16位组输入信号，命名为“IN100”，一个16位组输出信号，命名为“OUT100”，两个数字量输出信号“A0”和“A1”。所有配置在重新启动控制器之后生效。5.2.3任务实施5.2.3任务实施打开PLC监控表监控对应的IO数据，修改一台设备的输出，看另一台是否能准确无误的收到对应数据。数据对照如下表5-2-1所示。序号PLC地址机器人信号1QW100IN100（DI0-DI15）2IW100OUT100(DO0-DO15)3I102.0A04I102.1A1表5-2-1PLC和机器人交换数据关系ABB机器人和PLC的I/O交换数据分配表如下表5-2-2所示：序号机器人控制器信号PLC信号I/O口信号含义I/O口信号含义1DI0MotorsonQ100.0I/O交换信号2DI1PPToMainQ100.1I/O交换信号3DI2StartQ100.2I/O交换信号4DI3MotorsoffQ100.3I/O交换信号5DI4StopQ100.4I/O交换信号6DI5Mode_1Q100.5I/O交换信号7DI6Mode_2Q100.6I/O交换信号8A0模式1I102.0I/O交换信号9A1模式2I102.1I/O交换信号10DO0报警灯I100.0

11DO1气动阀I100.1

12DO2旋转去毛刺电机I100.2

13

I0.1方式选择S114

I0.2启动按钮SB115

I0.3停止按钮SB216

Q0.4绿灯P117

Q0.5黄灯P2

5.2.3任务实施本项目中PLC共用到3输入2输出，机器人以太网端口与PLC的网口进行通信连接，其电气原理图如图5-2-16所示。5.2.3任务实施4.程序设计（1）编写PLC程序（见表5-2-3）上电后，绿色指示灯亮，机器人在原点准备。通过方式选择S1选择快/慢速去毛刺动作，运行相应的机器人程序。5.2.3任务实施（2）ABB机器人程序设计启动后，执行初始化子程序，根据IN100_6和IN100_7信号的状态执行相应的子程序。5.2.3任务实施5.任务调试完成电路接线和程序设计之后，进行任务调试。将旋钮S1旋至0状态，按下绿色启动按钮SB1，绿灯P1点亮，机器人得电运行，工作于慢速去毛刺状态，黄灯P2常亮；将旋钮S1旋至1状态，机器人完成上一个程序后，进入快速去毛刺状态，此时P2闪烁。实物调试图如图所示。1）1）西门子博途软件中没有ABB机器人控制器这一外部设备，所以在做项目组态前需要在博途软件中加载管理通用站描述GSD文件，可以在Robotware中找到对应的GSDML文件；5.2.4课程总结2）在博途中加载ABB控