4-7-工业机器人通信配置

工业机器人技术及应用—4.5工业机器人通信配置

IO基础知识数字IO在系统中对应的变量类型为布尔型（bool），即开关型。有数字输入和数字输出两种类型，通常用于普通传感器和吸盘等设备的连接。4.5.1任务目标本章讲解ABB工业机器人的IO通信，需要掌握以下几方面内容：了解ABB机器人I/O通信的种类；了解ABB标准I/O板规格参数；掌握常用ABB标准I/O板的配置；掌握Profibus适配器与PLC进行通信的配置方法。4.5.2知识储备—ABB机器人I/O通信种类机器人提供了丰富的I/O通信接口，可以轻松地实现与周边设备进行通信。ABB机器人PC现场总线ABB标准RS232通信OPCserverSocketMessage1DeviceNet2Profibus2Profibus-DP2Profinet2EtherNetIP2标准I/O板PLC….….….（1）ABB的标准I/O板提供的常用信号处理有数字输入di、数字输出do、模拟输入ai、模拟输出ao、以及输送链跟踪。（2）ABB机器人可以选配标准ABB的PLC，省去了原来与外部PLC进行通信设置的麻烦，并且在机器人示教器上就能实现与PLC相关的操作。（3）在本章中，以最常用的ABB标准I/O板DSQC652和Profibus-DP为例，进行详细的讲解如何进行相关的参数设定。4.5.3知识储备—ABB标准I/O板常用的ABB标准I/O板（具体规格参数以ABB官方最新公布为准）型号说明DSQC651分布式I/O模块di8\do8ao2DSQC652分布式I/O模块di16\do16DSQC653分布式I/O模块di8\do8带继电器DSQC355A分布式I/O模块ai4\ao4DSQC377A输送链跟踪单元4.5.3知识储备—ABB标准I/O板1.ABB标准I/O板DSQC651DSQC651板主要提供8个数字输入信号、8个数字输出信号和2个模拟输出信号的处理。标号说明A数字输出信号指示灯BX1数字输出接口CX6模拟输出接口DX5是DeviceNet接口E模块状态指示灯FX3数字输入接口G数字输入信号指示灯1.ABB标准I/O板DSQC651X1端子编号使用定义地址分配1OUTPUTCH1322OUTPUTCH2333OUTPUTCH3344OUTPUTCH4355OUTPUTCH5366OUTPUTCH6377OUTPUTCH7388OUTPUTCH83990V

1024V

X3端子编号使用定义地址分配1INPUTCH102INPUTCH213INPUTCH324INPUTCH435INPUTCH546INPUTCH657INPUTCH768INPUTCH8790V

10未使用

X6端子编号使用定义地址分配1未使用

2未使用

3未使用

40V

5模拟输出ao10~156模拟输出ao216~31X1-数字输出接口X3-数字输入接口X6-模拟输出接口*模拟输出的范围：0~+10V1.ABB标准I/O板DSQC651X5端子编号使用定义X5端子编号10VBLACK12CAN信号线lowBLUE23屏蔽线34CAN信号线highWHILE4524VRED56GND地址选择公共端67模块IDbit0（LSB）78模块IDbit1（LSB）89模块IDbit2（LSB）910模块IDbit3（LSB）1011模块IDbit4（LSB）1112模块IDbit5（LSB）12X5-DeviceNet接口*ABB标准I/O板是挂在DeviceNet网络上的，所以要设定模块在网络中的地址。端子X5的6~12的跳线用来决定模块的地址，地址可用范围在10~63。例：将第8脚和第10脚的跳线剪去，2+8=10就可以获得10的地址。2.ABB标准I/O板DSQC652DSQC652板主要提供16个数字输入信号和16个数字输出信号的处理。标号说明A数字输出信号指示灯BX1、X2数字输出接口CX5是DeviceNet接口D模块状态指示灯EX3、X4数字输入接口F数字输入信号指示灯X4端子编号使用定义地址分配1INPUTCH982INPUTCH1093INPUTCH11104INPUTCH12115INPUTCH13126INPUTCH14137INPUTCH15148INPUTCH161590V

10未使用

X1端子编号使用定义地址分配1OUTPUTCH102OUTPUTCH213OUTPUTCH324OUTPUTCH435OUTPUTCH546OUTPUTCH657OUTPUTCH768OUTPUTCH8790V

1024V

X2端子编号使用定义地址分配1OUTPUTCH982OUTPUTCH1093OUTPUTCH11104OUTPUTCH12115OUTPUTCH13126OUTPUTCH14137OUTPUTCH15148OUTPUTCH161590V

1024V

X1-数字输出接口X2-数字输出接口X4-数字输入接口X5、X3端子同DSQC651板。2.ABB标准I/O板DSQC6523.ABB标准I/O板DSQC653DSQC653板主要提供8个数字输入信号和8个数字继电器输出信号的处理。标号说明A数字继电器输出信号指示灯BX1数字继电器输出信号接口CX5是DeviceNet接口D模板状态指示灯EX3数字输入信号接口F数字输入信号指示灯X1端子编号使用定义地址分配X1端子编号使用定义地址分配1OUTPUTCH1A011OUTPUTCH6A52OUTPUTCH1B12OUTPUTCH6B3OUTPUTCH2A113OUTPUTCH7A64OUTPUTCH2B14OUTPUTCH7B5OUTPUTCH3A215OUTPUTCH8A76OUTPUTCH3B16OUTPUTCH8B7OUTPUTCH4A38OUTPUTCH4B9OUTPUTCH5A410OUTPUTCH5BX3端子编号使用定义地址分配X3端子编号使用定义地址分配1INPUTCH102INPUTCH213INPUTCH324INPUTCH435INPUTCH546INPUTCH657INPUTCH768INPUTCH8790V

10~16未使用X1-数字继电器输出信号接口X3-数字输入信号接口X5端子同DSQC651板。3.ABB标准I/O板DSQC6534.ABB标准I/O板DSQC355ADSQC355A板主要提供4个模拟输入信号和4个模拟输出信号的处理。标号说明AX8模拟输入端口BX7模拟输出端口CX5是DeviceNet接口DX3是供电电源X8使用定义地址分配1模拟输入_1，-10V/+10V0~152模拟输入_2，-10V/+10V16~313模拟输入_3，-10V/+10V32~474模拟输入_4，-10V/+10V48~635~16未使用

17~24+24V

25模拟输入_1，0V

26模拟输入_2，0V

27模拟输入_3，0V

28模拟输入_4，0V

29~320VX3端子编号使用定义10V2未使用3接地4未使用5+24VX7使用定义地址分配1模拟输出_1，-10V/+10V0~152模拟输出_2，-10V/+10V16~313模拟输出_3，-10V/+10V32~474模拟输出_4，4~20mA48~635~18未使用

19模拟输出_1，0V

20模拟输出_2，0V

21模拟输出_3，0V

22模拟输出_4，0V

23~24未使用

X3-供电电源X7-模拟输出端口X8-模拟输入端口X5同DSQC651板。4.ABB标准I/O板DSQC355A5.ABB标准I/O板DSQC377ADSQC377A板主要提供机器人输送链跟踪功能所需的编码器与同步开关信号的处理。标号说明AX20是编码器与同步开关的端子BX5是DeviceNet接口CX3是供电电源X7端子编号使用定义124V20V3编码器1，24V4编码器1，0V5编码器1，A相6编码器1，B相7数字输入信号1，24V8数字输入信号1，0V9数字输入信号1，信号10~16未使用X20-编码器与同步开关的端子X3同DSQC355A。X5同DSQC651。5.ABB标准I/O板DSQC377A4.5.4任务实施—配置DSQC651板任务要求：以ABB标准I/O板DSQC651为模块，模块单元为board10，总线连接DeviceNet1，地址为10，创建数字输入信号DI1、数字输出信号DO1、组输入信号GI1(4位）、组输出信号GO1（4位）和模拟输出信号AO1，并实现I/O信号的监控及操作（参考工作站压缩包4.1.rspag）。ABB机器人设定I/O信号的顺序：设定IO模板单元（UNIT）设定IO信号4.5.4任务实施—配置DSQC651板1.定义DSQC651板的总线连接ABB标准I/O板是挂在DeviceNet网络上的，所以要设定模块在网络中的地址。端子X5的6~12的跳线用来决定模块的地址，地址可用范围在10~63，0~9留用。如图，将第8脚和第10脚的跳线剪去，2+8=10就可以获得10的地址。1.定义DSQC651板的总线连接定义DSQC651板的总线连接的相关参数说明见表：参数名称设定值说明Nameboard10设定I/O板在系统中的名字，10代表I/O板在DeviceNet总线上的地址是10，方便在系统中识别TypeofUnitd651设定I/O板的类型ConnectedtoBusDeviceNet1设定I/O板连接的总线DeviceNetAddress10设定I/O板在总线中的地址1.定义DSQC651板的总线连接1.“控制面板”-“配置”画面中，双击“Unit(或Devicenetdevice)”，进行DSQC651模块的设定。2.单击“添加”。3.按照表中的参数填写，填写完成后点击“确定”，重启后，定义DSQC651板的总线连接操作完成。1232.定义数字输入/输出信号1.“控制面板”-“配置”画面中，双击“Signal”。2.单击“添加”。3.对于不同类型的信号，对信号的参数进行填写，填写完成后，点击“确定”，重启后完成设定。123参数名称设定值说明Namedi1设定数字输入信号的名字TypeofSignalDigitalInput设定信号的类型AssignedtoUnitboard10设定信号所在的I/O模块UnitMapping0设定信号所占用的地址数字输入信号di1的相关参数：数字输出信号d01的相关参数：参数名称设定值说明Namedo1设定数字输出信号的名字TypeofSignalDigitalOutput设定信号的类型AssignedtoUnitboard10设定信号所在的I/O模块UnitMapping32设定信号所占用的地址参数名称设定值说明Namegi1设定组输入信号的名字TypeofSignalGroupInput设定信号的类型AssignedtoUnitboard10设定信号所在的I/O模块UnitMapping1~4设定信号所占用的地址3.定义组输入/输出信号组输入信号gi1的相关参数及状态：组输出信号go1的相关参数及状态：参数名称设定值说明Namego1设定组输出信号的名字TypeofSignalGroupOutput设定信号的类型AssignedtoUnitboard10设定信号所在的I/O模块UnitMapping33~36设定信号所占用的地址3.定义组输入/输出信号*组输入/输出信号就是将几个数字输入信号组合起来使用，用于接受外围设备输入的BCD编码的十进制数。此例中，组信号占用地址1~4共4位，可以代表十进制数0~15。如此类推，如果占用地址5位的话，可以代表十进制数0~31。状态地址1地址2地址3地址4十进制数1248状态101012+8=10状态210111+4+8=134.定义模拟输出信号模拟输出信号ao1的相关参数：参数名称设定值说明Nameao1设定模拟输出信号的名字TypeofSignalAnalogOutput设定信号的类型AssignedtoUnitboard10设定信号所在的I/O模块UnitMapping0~15设定信号所占用的地址AnalogEncodingTypeUnsigned设定模拟信号属性MaximumLogicalValue10设定最大逻辑值MaximumPhysicalValue10设定最大物理值5.I/O信号监控和操作（1）对I/O信号进行仿真和强制操作对I/O信号的状态或数值进行仿真和强制的操作，以便在机器人调试和检修时使用。仿真和强制操作分别是对应输入信号和输出信号；输入信号是外部设备发送给机器人的信号，所以机器人并不能对输入信号进行赋值，但是在机器人编程测试环境中，为了方便模拟外部设备的信号场景，使用仿真操作来对输入信号赋值，消除仿真之后，输入信号就可以回到之前的真正的值。对于输出信号，则可以直接进行强制赋值操作。（2）“输入输出”界面1.ABB菜单中选择“输入输出”。2.打开“视图”菜单，选择“I/O单元”。3.选择“board10”。4.单击“信号”。在下面的图中，可看到在任务中定义的信号。可对信号进行监控、仿真和强制的操作。1245.I/O信号监控和操作（3）对I/O信号进行仿真和强制操作—仿真操作1.选中一个输入信号，点击“仿真”。2.单击“1”，将di1的状态仿真为“1”，如果选择的是组信号或者模拟信号，则单击“123”，输入一个数值。3.di1已被仿真为“1”。4.真结束后，单击“消除仿真”。12345.I/O信号监控和操作（4）对I/O信号进行仿真和强制操作—强制操作1.选中“do1”。2.通过单击“0”和“1”，对do1的状态进行强制操作。如果是组信号或模拟信号，则单击“123…”，输入数字。124.5.5任务实施—Profibus适配器的连接除了通过ABB机器人提供的标准I/O板进行与外围设备进行通信以外，ABB机器人还可以使用DSQC667模块通过Profibus与PLC进行快捷和大数据量的通信。标号说明APLC的主站B总线上的从站C机器人Profibus适配器DSQC667D机器人的控制柜840-2ProfibusFieldbusAdapter设置的方法与I/O板设置方法相同。*DSQC667模块是安装在电柜中的主机上，最多支持512个数字输入和512个数字输出。参数名称设定值说明NameProfibus8设定I/O板在系统中的名字TypeofUnitDP_SLAVE设定I/O板的类型ConnectedtoBusProfibus1设定I/O板连接的总线ProfibusAddress8设定I/O板在总线中的地址4.5.6任务实施—

IRC5Compact控制器IO接线实例标号说明A附加轴，电源电缆连接器（不能用于此版本）BFlexPendant连接器CI/O连接器D安全连接器E电源电缆连接器F电源输入连接器G电源连接器HDeviceNet连接器I信号电缆连接器J信号电缆连接器K轴选择器连接器L附加轴，信号电缆连接器（不能用于此版本）IRC5Compact控制器1.24V/0V电源连接IO电源连接器XS10，总共6个接线端子（上有标号1-6）：（1）其中1号端子为+24V，2号端子为0V；（2）接线时要把1号和4号端子短接，2号、3号和5号端子短接；（3）然后从1号和2号分别引出24V和0V到IO板的XP7连接器的相应端子上。1.IO信号连接器XS7介绍说明：XS7指的是机器人控制柜端的连接器，与之对应的客户接线端连接器为XP7。XS7端子说明:1-8号端子：对应的是XS7的1-8号，即DSQC652的do1-do8的输出信号；9-10号端子：对应的是XS7的9和10号，9接0V，10号接24V；11-18号端子：对应的是XS7的11-18号，即DSQC652的do9-do16的输出信号；19-20号端子：对应的是XS7的19和20号，因其在内部已和9号10号短接好，故不用管它；21-28号端子：对应的是XS7的21-28号，即DSQC652的di1-di8的输入信号；29-30号端子：对应的是XS7的29和30号，29号接0V，30号为空；31-38号端子：对应的是XS7的31-38号，即DSQC652的di9-di16的输入信号；39-40号端子：对应的是XS7的39和40号，因其在内部已和29号短接好，故不用管它。1.IO信号连接器XS7介绍示例：XS7假设需要接一个输出信号和一个输入信号，步骤如下：（1）按照电源接线图将电源接好；（2）将电源的1号24V端子的线接到XS7的10号端子，2号0V接到XS7的9、19号端子；（3）将XS7的1号端子接到负载的24V端，负载的另一端接0V，即可在1号端口输出控制信号do1；（4）将XS7第21号端子接输入开关的0V端，输入开关的另一端接24V，作为输入信号di1。建议先从XS7接头焊接引出40条线，再进行外部的接线，不建议在接头上进行跳线。4.5.7任务实施—DEVICENET总线与PLC通讯连接实例ABB机器人通过DEVICENET与PLC进行通讯连接。DEVICENET是ABB机器人最常用的总线协议，ABB标准的IO模板DSQC651、652、653等也是通过DEVICENET连接的。我们也可以通过DEVICENET与PLC进行通讯，节约成本。要实现DEVICENET与PLC进行通讯，要选项709-X配合。编号说明APLCC接口端子E终端电阻121欧1/4WFIO单元建议PLC提供24V电源。示例：PLC做主站，机器人做从站，设定机器人DEVICENET从站的操作：（1）确定好PLC，ROBOT的地址分配。（2）在机器人中设定BUS中的DEVICENET地址。（3）在机器人中设定UNIT。（4）按照正常的方式定义IO信号。一般地，用DEVICENET通讯是输入64位，输出64位。举例：（1）BUS地址设定为地址5；（2