龐智　張廷婷　曾令培

摘要：現(xiàn)代工業(yè)通常由多個(gè)設(shè)備共同完成生產(chǎn)任務(wù)，控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，工業(yè)機(jī)器人作為其中的重要設(shè)備之一，在從事復(fù)雜工作時(shí)需要與PLC和視覺系統(tǒng)協(xié)作，這個(gè)過程中工業(yè)機(jī)器人與PLC的通信非常重要。現(xiàn)基于實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)，研究ABB工業(yè)機(jī)器人與西門子S-1200 PLC通信的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：ABB工業(yè)機(jī)器人;DeviceNet;西門子PLC;通信

中圖分類號：TP242.2? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號：1671-0797（2022）05-0016-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.004

引言

在現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)中，工業(yè)機(jī)器人與PLC需要通信協(xié)作完成生產(chǎn)任務(wù)[1]，即工業(yè)機(jī)器人輸出信號給PLC，讓PLC控制相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)機(jī)器人前端工具工作。本文主要分析基于DeviceNet現(xiàn)場總線技術(shù)的ABB工業(yè)機(jī)器人與PLC通信的問題。DeviceNet是自動(dòng)化領(lǐng)域常見的一種網(wǎng)絡(luò)通信方式，ABB工業(yè)機(jī)器人基于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)建立與西門子PLC通信的網(wǎng)絡(luò)。

1? ? 配置DSQC652

ABB工業(yè)機(jī)器人常用的標(biāo)準(zhǔn)I/O板主要有5種[2]，除了在設(shè)置時(shí)給它們分配的地址不同以外，它們的配置方法基本相同。本文主要對ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC652進(jìn)行分析，該板主要基于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建通信模塊。DSQC652板具有分布式I/O模塊，有16個(gè)數(shù)字輸入和16個(gè)數(shù)字輸出接口，該板安裝在ABB工業(yè)機(jī)器人控制柜里。首先，定義DSQC652板具體操作步驟，進(jìn)入示教器控制面板，然后進(jìn)入配置菜單（圖1），選中DeviceNet Device菜單，添加模板進(jìn)入圖2。ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板是掛在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的，所以要設(shè)定模塊在網(wǎng)絡(luò)中的地址。端子X5的6～12的跳線用來決定模塊的地址，地址可用范圍在10～63，在模板參數(shù)里修改參數(shù)完成DSQC652板設(shè)置。單擊選擇“使用來自模板的值”行的下拉菜單，選擇“DSQC652 24VDC I/O Device”，然后需要設(shè)置的參數(shù)有I/O板在總線中的地址。

2? ? 配置信號與參數(shù)

完成DSQC652板設(shè)置后，將進(jìn)行I/O信號設(shè)置，設(shè)置I/O信號是和PLC建立通信的基礎(chǔ)，PLC通過I/O信號和DSQC652板與ABB工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行數(shù)據(jù)通信傳輸。如圖3所示[3]，在信號配置界面中，有許多系統(tǒng)建立后默認(rèn)的I/O點(diǎn)，不允許修改，點(diǎn)擊“添加”增加信號。在設(shè)置輸入、輸出信號時(shí)，它們的地址范圍均是0～15。首先進(jìn)入配置選項(xiàng)里的信號菜單設(shè)置輸入、輸出類型，修改相應(yīng)參數(shù)，完成以后計(jì)算機(jī)提示需要重啟設(shè)置。如果有多個(gè)信號需要定義，重啟多次等待時(shí)間較長，那么可以點(diǎn)擊“取消”，等待所有信號定義完成后單擊“是”按鈕重新啟動(dòng)。信號設(shè)置完成以后，在ABB菜單中點(diǎn)擊選擇“輸入輸出”查看全部信號是否已經(jīng)設(shè)置完成。

在信號建立過程中應(yīng)注意使用的DSQC652端口和PLC端口地址，建立相應(yīng)的地址表，如表1所示。機(jī)器人通過I/O信號實(shí)現(xiàn)與PLC的交互。在設(shè)置過程中，PLC連接DSQC652的端口和地址號一定不能出現(xiàn)錯(cuò)誤，如果地址設(shè)置錯(cuò)誤，那么機(jī)器人與PLC通信將不能正常工作。

整個(gè)機(jī)器人示教器設(shè)置過程如圖4所示。

3? ? 組態(tài)西門子PLC

PLC方面采用西門子S-1200 PLC，西門子PLC需要在博圖軟件中進(jìn)行組態(tài)編程，程序完成后便可以對機(jī)器人與PLC進(jìn)行通信設(shè)置[4]。首先在博圖軟件中選擇設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)，隨后添加新設(shè)備，選擇控制器型號為西門子1212，如圖5所示。在添加了設(shè)備以后需要對PLC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置，電腦與PLC必須在一個(gè)網(wǎng)段里面設(shè)置相應(yīng)的IP地址，便于下載和上傳PLC程序。設(shè)置完成后，點(diǎn)擊左邊項(xiàng)目樹選擇程序塊，然后進(jìn)入程序編寫。整個(gè)程序編寫完成后，可以通過ABB工業(yè)機(jī)器人示教器中輸入輸出菜單調(diào)用查看機(jī)器人是否接收到PLC發(fā)出的信號，也可以通過博圖軟件在線查看PLC是否接收到機(jī)器人發(fā)出的信號。在線路連接好的情況下，作業(yè)人員可以設(shè)置部分信號完成測試工作，如果測試通信正常，便可以進(jìn)行進(jìn)一步的PLC編程。

4? ? 結(jié)語

本文詳細(xì)闡述了ABB工業(yè)機(jī)器人與西門子PLC進(jìn)行通信設(shè)置的過程，充分利用工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)的特點(diǎn)，在通信過程中以DeviceNet現(xiàn)場總線技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行了信號設(shè)置，實(shí)際操作驗(yàn)證了本文所述內(nèi)容的可行性。在通信設(shè)置中，應(yīng)特別注意地址信號等參數(shù)設(shè)置的過程。基于DeviceNet現(xiàn)場總線技術(shù)，ABB工業(yè)機(jī)器人與PLC通信能夠更加快速、便捷地完成。

現(xiàn)代工業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人與PLC的通信技術(shù)提高了生產(chǎn)線自動(dòng)化水平，更能發(fā)揮工業(yè)機(jī)器人柔性特質(zhì)和拓展特質(zhì)，因此可以預(yù)見，通信技術(shù)在生產(chǎn)一線中的應(yīng)用必將不斷增加，從而對工業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮更大的作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 向曉漢.西門子PLC工業(yè)通信完全精通教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[2] 權(quán)寧，紀(jì)海賓，詹國兵.工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)操作與編程（ABB）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2020.

[3] 葉暉.工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用案例精析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[4] 廖常初.S7-1200 PLC編程及應(yīng)用[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

收稿日期：2021-12-08

作者簡介：龐智（1980—），男，四川夾江人，講師，工程師，研究方向：電氣自動(dòng)化技術(shù)。

通信作者：張廷婷（1985—），女，四川隆昌人，碩士，工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)工程與信息技術(shù)。