工业机器人工作站系统组建课件 4.1 工业机器人工作站

工业机器人装配工作站系统组建任务4-1FANUC工业机器人工作站PROFINET网络通信配置CONTENTS目录任务描述1234学习目标知识准备任务实施01任务描述任务描述

在工业机器人装配工作站中，若要让机器人与相关外围设备按设定方式执行任务则需要PLC、机器人之间建立通信并完成程序编写与下载调试。在编写PLC程序之前，需要首先对PLC完成硬件组态，然后分别在博图软件以及机器人示教器上完成PROFINET通信参数配置，而完成此任务需要完成分布式设备的GSD文件安装、分布式设备（机器人）组态以及PROFINET网络参数配置等操作。学习目标02学习目标1.能根据现场PLC设备完成硬件组态2.能在博途软件中组态PROFINET分布式通信设备3.学会FANUC机器人PROFINET通信参数配置方法知识准备03知识准备1.PROFINET网络组建主要步骤

完成PLC与分布式设备（FANUC工业机器人）PROFINET控制网络的组建主要步骤如下：

首先，在博途软件中对所有使用PROFINET通信的模块完成硬件组态的基础上，对所添加的模块进行参数配置。参数配置主要包括：配置PLC以及通信网络上各模块的IP地址、子网掩码以及设备名称。

其次，在通信网络中的设备所使用软件中进行参数配置，其参数同上，且必须与在博途软件中所配置完全一致。

然后，在博途软件的网络结构界面中，建立PLC的CPU与FANUC工业机器人的连接关系。

最后，在程序编译无误后下载至PLC。知识准备2.PROFINET网络概述PROFINET是一种开放式的工业以太网标准，是由西门子公司和PROFIBUS用户协会开发。它具有多制造商产品之间的通讯能力，并针可对分布式智能自动化系统进行了优化。PROFINET=PROFIBUS+Ethernet，是把PROFIBUS的主从结构移植到以太网上。它同时具有以太网通信周期短、带宽高、高效网络等优势使其远超现场总线范畴，且更灵活，同时兼具开放性和安全性。PROFINET因具有以太网通信的优点，同时又作为一种开放的通信标准可无缝衔接自动化与IT网络适应未来以太网发展，因此将会在未来的工业网络占据重要地位。知识准备3.GSD文件GSD文件（GenericStationDescriptionfile）是通用站点描述文件的简称，是PROFIBUS-DP、PROFINETIO产品的驱动文件，是不同生产商之间为互相集成使用所建立的标准通讯接口。一般当从站模块的生产商与主站PLC生产商不同时，需要在主站组态时安装从站模块的GSD文件。博途（TIA）软件安装相应设备GSD文件后，即可获得该设备的相关通信信息，设备方可在硬件目录资源卡下选用。GSD文件的安装设置在博途软件菜单栏的“选择（Option）”的“安装通用描述文件（GSD）”选项中。知识准备4.机器人PROFINETI/O功能配置FANUC机器人实现PROFINET网络通信可以硬件上可以选择使用PROFINET(M)板，该板卡具有4个网络接口，如图所示。由上往下数第1、2个网络接口是机器人作为PROFINET通讯主站时应用，在信号配置时应用机架号（RACK）为101，3、4口是机器人作为PROFINET通讯从站时应用，在信号配置时应用机架号（RACK）为102。知识准备5.FANUC机器人PROFINET从站启用配置在FANUC机器人示教器进行PROFINET参数配置过程需要设置IP地址、子网掩码、当主从站选择以及IO设备选择等参数。在示教器主界面中，按下示教器上“MENU”按键，然后根据界面所提示选项依次选择“I/O”--“FROFINET(M)”，操作完成后将显示PROFINET。参数配置界面，如图所示。知识准备界面左侧有两个频道可进行选择，1频道代表机器人作为通信主站，2频道代表机器人作为通信从站。若将机器人作为通信从站需将1频道关闭，2频道打开。因此要分别将光标移动至1频道和2频道的“开关”选项上，通过界面下方F4“选择”功能，将1频道关闭（关闭状态其频道图标颜色变暗），2频道打开（打开状态其频道图标变亮）。知识准备最后根据板卡所配置的I/O设备选择对应参数，通过分屏按键将光标移动至2频道下方的“IO-设备”，然后按下“ENTER”按键，进入IO设备选择界面，如图4-5所示。通过分屏按键切换至IO设备选择界面，选中IO设备实际安装插槽号，按下“编辑”功能对应按键F4进入设备选择界面，选择实际安装的IO设备类型完成配置。知识准备6.建立PROFINET网络连接在完成PLC与机器人PROFINET通信参数配置后，需要在博图软件中完成两通信设备的软件连接操作。在博途软件的网络结构界面，将鼠标放在CPU模块的网络接口上后，按住鼠标左键不放并拖拽至分布式设备的网络接口后松开左键，便建立完成CPU与分布式设备软件中的网络连接，如图(a)所示。CPU与分布式设备模块右方会以及两者的连接导线中出现：“IO系统：XXX.PROFINETIO-SYSTEM”等提示字样(XXX为CPU设备名称)；若在操作过程有误，将可能出现图(b)所示情况。此时，分布式设备模块上会提示“未分配”，说明CPU与分布式设备仅创建一个物理连接线，并未建立网络连接关系。在这种状态下，博途（TIA）软件编译后将认定CPU与分布式设备是相互独立的设备。图（a）图（b）知识准备序号信号名称机架号地址备注1UO[1]Cmdenable1021命令使能信号输出2UO[2]SYSRDY1022系统准备就绪输出3UO[3]Prgrunning1023程序执行状态输出4UO[4]Prgpaused1024程序暂停状态输出5UO[5]Motionheld1025运动暂停输出6UO[6]Fault1026报警输出7UO[7]Atpearch1027机器人就位输出8UO[8]TPenable1028示教器使能输出9UO[9]BatteryLowAlert1029电池电量低报警输出10UO[10]Busy10210处理器忙输出7.机器人系统与PLC信号地址关系表表1机器人系统输入信号知识准备序号信号名称机架号地址备注1UI[1]IMSTP1021急停信号2UI[2]HOLD1022运动保持信号3UI[3]SFSPD1023安全输入信号4UI[4]Cyclestop1024周期停止信号5UI[5]Faultreset1025错误清除信号6UI[6]Start1026启动信号7UI[7]Home1027回原点8UI[8]Enable1028使能信号9UI[9]RSR1/PNS1/STYLE11029机器人启动请求信号110UI[10]RSR2/PNS2/STYLE210210机器人启动请求信号27.机器人系统与PLC信号地址关系表表2机器人系统输出信号任务实施04任务实施1.PLC参数设置1.在设备与网络界面下，双击CPU机架，打开其巡视窗口的属性选项卡界面，准备对其参数进行配置。2.选中左侧导航栏中常规选项卡的“PROFINET接口[X1]”中写入项目中PLC的网络IP地址与子网掩码。任务实施1.PLC参数设置3.在连接机制中勾选“允许来自远程对象的PUT/GET通信访问”任务实施2.FANUC工业机器人GSD文件加载1.在博途软件中点击选择菜单栏中“选项”下的“管理通用站描述文件（GSD）。2.在弹出资源浏览器的对话框后，通过浏览器找到GSD文件所在目录下，单击“安装”按钮进行文件安装。任务实施2.FANUC工业机器人GSD文件加载3.安装完成后，软件会出现图中所示对话框，选择“关闭”按钮关闭当前对话框完成GSD文件安装。任务实施3.组态分布式设备（FANUC工业机器人）1.在项目树中点击“设备和网络”，在硬件目录下，找到所安装的设备选项通过鼠标双击添加，其图标将会显示在网络结构界面中。任务实施3.组态分布式设备（FANUC工业机器人）1.在项目树中点击“设备和网络”，在硬件目录下，找到所安装的设备选项通过鼠标双击添加，其图标将会显示在网络结构界面中。任务实施3.组态分布式设备（FANUC工业机器人）3.在网络界面视图下打开机器人模块属性界面，点击左侧常规选项卡的“PROFINET接口[X1]”，修改IP地址与子网掩码2.鼠标双击分布式设备模块，在软件界面右侧硬件目录下添加实际安装的IO模块任务实施4.配置FANUC机器人PROFINET网络通信参数1.在示教器主界面中，按下示教器上“MENU”按键——选择“I/O”——“PROFINET(M)”2.在PROFINET界面内光标移动至1频道和2频道的“开关”选项上通过F5按键（有效/无效），将1频道（主站）关闭，2频道（从站）打开3.按下分屏按键““将光标移动地质设定界面修改IP地址、子网掩码以及设备名称并与PLC中组态参数一致任务实施4.配置FANUC机器人PROFINET网络通信参数4.将光标移动至2频道下方的“IO-设备”按下“ENTER”按键，进入IO设备选择界面在插槽1处选择8个字节数字输入、输出IO设备——按下F1“保存”退出参数设置并重启机器人控制柜。任务实施5.建立PLC与机器人的PROFINET的软件网络1.切换至博途软件的网络结构界面；将鼠标放在PLC模块的网络接口上后，按住鼠标左键不放并拖拽至机器人网络网络接口上，建立PLC与FANUC机器人的网络连接。2.双击机器人模块；在设备概览中按修改IO模块输入与输出信号地址。任务实施5.建立PLC与机器人的PROFINET的软件网络3.在工具栏处点击“编译”按钮对硬件组态进行编译操作。在编译无误后，点击“下载”按钮将程序下载至PLC，至此完成PROFINET网络硬件组态与下载。任务实施6.机器人系统输入输出信号配置1.在示教器中按键操作：“MENU”—“I/O”选择“UOP”2.在“I/OUOP输出”界面按下“分配”按键任务实施6.机器人系统输入输出信号配置3.将UO范围改为“1-10”将机架号改为102，插槽改为1，开始点改为14.同理按下“IN/OUT”切换至系统输入信号界面。完成系统输入信号配置，此处不做赘述。完成信号配置后，其状态均显示为“PEND”，重新启动机器人后信号生效。任务实施7.PLC与机器人IO信号验证1.在博途博图软件中“监控与强制表”下拉菜单选择“添加新监控表”2.将表1、表