智能制造生产线技术及应用 课件 项目6 生产线设备数据交互

生产线设备数据交互(一)智能制造产线生产性实训Modbus协议介绍针对S7-1200PLC的MODBUS/TCP通讯方式，其中主要使用“MB_CLIENT”指令，负责作为MODBUS/TCP客户端，通过S7-1200CPU的PROFINET连接工业机器人。使用“MB_CLIENT”指令，可以在客户端和服务器之间建立连接、发送Modbus请求、接收响应并控制ModbusTCP客户端的连接终端。Modbus协议介绍指令结构Modbus协议介绍MB_MODE、MB_DATA_ADDR和DATA_LEN说明数MB_MODE、MB_DATA_ADDR和DATA_LEN共同作用决定Modbus功能，在进行设置时要根据所需功能综合考虑。同时，要求PLC与机器人所适用的代码编号保持一致。Modbus协议介绍MB_DATA_PTR说明对于建立MB-CLENT-DATA【DB】数据块作为通信数据缓存区，DB块可以为优化的数据块，也可以为标准的数据块结构。若为优化的数据块结构，编程时需要以符号寻址的方式填写改引脚；若为标准的数据块结构（右键单击DB块，“属性”中将“优化的快访问”前勾选去掉），需要以绝对地址的方式填写改引脚。MB-CLENT-DATA【DB】数据块建立可参考如下Modbus协议介绍CONNECT说明本节主要针对TCON_IP_v4结构的设定连接进行说明。连接时，需要确认• 确保仅在TCON_IP_v4结构中指定了TCP类型的连接。• 该连接不能使用下列TCP端口号：20、21、25、80、102、123、5001、34962、34963和34964。具体CONNECT设置界面Modbus协议介绍DONE、BUSY、ERROR和STATUS说明DONE、BUSY、ERROR和STATUS作为输出参数信号，可根据信号状态进行通讯调试。其中，DONE为完成标志位，只要最后一个作业成功完成，立即将输出参数DONE的位置置为“1”；BUSY为繁忙标志位，根据置位状态可判断ModBus是否在进行请求；ERROR:错误标志位，0表示无错误，1表示出错，出错原因由参数STATUS指示。参数STATUS的常规状态信息参考如下：• 7001已触发连接建立操作；7002中间调用。正在建立连接。• 7003正在终止连接；7005正在发送数据。• 7004连接已建立且处于受监视状态。未激活任何作业执行。• 7006正在接收数据。Modbus协议介绍DONE、BUSY、ERROR和STATUS说明需要注意的是，MODBUSTCP通讯需要用分时控制各MB_CLIENT功能块。在同一时间只能有一个MB_CLIENT功能块的DISCONNECT处于OFF（即建立连接），否则会出现通讯异常。所以在建立MB_CLIENT功能块时候常常使用DONE和BUSY信号作为连接建立的分断信号，以确保一个时段只有一个MB_CLIENT功能块建立连接。Modbus协议介绍MB_DATA_PTR说明对于建立MB-CLENT-DATA【DB】数据块作为通信数据缓存区，DB块可以为优化的数据块，也可以为标准的数据块结构。若为优化的数据块结构，编程时需要以符号寻址的方式填写改引脚；若为标准的数据块结构（右键单击DB块，“属性”中将“优化的快访问”前勾选去掉），需要以绝对地址的方式填写改引脚。MB-CLENT-DATA【DB】数据块建立可参考如下谢谢生产线设备数据交互(二)智能制造产线生产性实训机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧MB_CLIENT功能块编写步骤1、打开博途V15软件，点击【创建新项目】，在右侧填写相应信息创建项目，单击左下角【项目视图】2、双击左侧项目树中的【添加新设备】，弹出对话框，选择PLC型号为SIMATICS7-1200。3、点击左侧项目树中【程序块】-【添加新块】，选择FB块进行添加。4、在“PLC与机器人间通讯”FB块中，点击右侧垂直项目栏【指令】-【通信】，下拉菜单选择【其他】，找到【MODBUS_TCP】，双击【MB_CLIENTDB】指令，进行MB_CLIENT功能块添加。机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧MB_CLIENT功能块编写步骤5、添加功能块信号。在【Static】下创建DONE、BUSY、ERROR和STATUS信号各两个。STATUS信号数据类型设置为【Word】，其余均为【Bool】。MB_CLIENT_DB块【DONE】处单击，弹出框中选择【#DONE1】，其余信号同理选择设置。为保证同一时间只有一个MB_CLIENT功能块的DISCONNECT处于OFF，在REQ参数前添加DONE和BUSY的常闭开关作为分断信号。添加分断信号添加输出信号机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧MB_CLIENT功能块编写步骤6、MB_CLIENT指令【DISCONNECT】输入0。输入MB_MODE=0、MB_DATA_ADDR=1、DATA_LEN=40组合，即指定MODBUS功能代码为01，从远程地址0读取40个位。7、添加MB_DATA_FIR数据缓存区。

①单击左侧项目树【添加新块】，选择创建【DB数据块】，可命名为“MB_CLIENT_DATA”。右击新建的块，点击【属性】，新弹出的窗口中点击【属性】，将右侧【优化的块访问】的勾选取消机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧MB_CLIENT功能块编写步骤7、添加MB_DATA_FIR数据缓存区。

②在“MB_CLIENT_DATA”DB块中添加DO和DI信号数组，分别用于读取机器人DO数据，写入机器人DI数据，数据类型选择Bool，数组长度设置为0-64；

③点击MB_DATA_FIR参数处，选择【MB_CLIENT_DATA】-【DO[]】-【无】，其中选择“无”即选择对应数组内的所有信号地址机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧MB_CLIENT功能块编写步骤8、建立MB_CLIENT_IP【DB】数据块用于设置通信连接结构和参数。单击左侧项目树【添加新块】，选择创建【DB数据块】，可命名为“MB_CLIENT_IP”。

数据类型需要手动输入，输入内容为“TCON_IP_v4”。设置如图，其中“ADDR”下拉为IP地址设置，需与机器人的主机通讯IP一致，以192.168.8.13为例，由于此处设置为16进制，因此分别输入16#CO.16#A8.16#8.16#OD。“RemotePort”端口号设置为502，此处设置的值要和机器人变量中设置的值保持一致。点击CONNECT参数处，选择【MB_CLIENT_IP】-【AA】-【无】机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧MB_CLIENT功能块编写步骤9、继续添加【MB_CLIENT】指令作为写入块，连接方式如图6-14所示，需要注意的是。写入块命名需要和前一个读取块名称保持一致。参数设置具体步骤方法同上。不同设置点如下•REQ参数前添加“#DONE1”信号，当上一个指令完成后再进行启动。•输入MB_MODE=1、MB_DATA_ADDR=40041、DATA_LEN=3组合，即指定MODBUS功能代码为16，从远程地址100写入3个保持型寄存器。•MB_DATA_PTR参数选择“MB_CLIENT_DATA.DI”信号。机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧MB_CLIENT功能块编写步骤10、调用功能块。在Main主程序中添加调用“PLC与机器人间通讯_DB”功能块机器人与PLC通讯操作步骤机器人侧设置步骤1、机器人IP设置。点击示教器上【MENU】按钮，选择【主机通讯】进入。进入画面后，光标移到TCP/IP上点击详细，在画面上设置IP地址，此处以192.168.8.13为例。子网掩码设置为255.255.255.0，路由器IP地址设置为192.168.8.1（可以不设）。此处IP需与PLC侧【MB_CLIENT_DATA】中的IP地址一致。机器人与PLC通讯操作步骤机器人侧设置步骤2、机器人侧I/O地址分配。点击示教器【MENU】→下一页【系统】→【配置】。光标移动到第44项【UOP自动分配】下，点击【选择】→【全部】，如图6-17所示。确定后出现“清楚所有I/O分配，应用该设置”，点击【是】。当看到“重新启动，应用新的UOP分配？”，将示教器断电重启。点击示教器【MENU】→【IO】→【数字】进入IO数字信号地址界面，点击【IN/OUT】进行DI信号和DO信号的切换。选择【分配】，设置DO地址开始点为41，DI地址开始点为1。注意DO和DI信号地址不要有重叠，需要错开使用，如上设置使用的信号地址为DI[1]-DI[40],DO[41]以后。设置完成后重新启动，状态为ACTIV，说明设置生效。

DO信号地址分配DI信号地址分配机器人与PLC通讯操作步骤机器人侧变量设置①$SNPX_PARAM设置点击示教器【MENU】按键→【系统】→【变量】,找到系统变量641$SNPX_PARAM。注意：不同版本型号机器人变量序号可能不同。②$SNPX_ASG设置点击示教器【MENU】按键→【系统】→【变量】,找到系统变640$SNPX_ASG。注意：不同版本型号机器人变量序号可能不同。点击详细，进入画面，系统变量$SNPX_ASG是$SNPX_ASG[1]～[80]的80个排列变量。排列的各要素，由如右侧变量构成机器人与PLC通讯操作步骤机器人侧变量设置②$SNPX_ASG设置

DI地址$SNPX_ASG[1]设置如图。$ADDRESS设置41。$SIZE设置3，$VAR_NAME设置DI[41]，$MULTIPLY设置0，即不做乘数变化。DO地址$SNPX_ASG[2]设置如图。设置内容同DI地址变量，其中$ADDRESS设置1，$SIZE设置2，$VAR_NAME设置DO[1]，$MULTIPLY设置0，不做乘数变化。机器人与PLC通讯操作步骤PLC侧与机器人侧信号关系对应1.DO信号转换使用“移动值MOVE”指令，将IN输入处操作数中的内容传送给OUT1输出的操作数中。PLC编程程序如图，定义PLC信号M200.0对应机器人DO[1]信号，对应PLC中数据DO[0]信号，以此类推对应关系。例：当DO[2