工控網(wǎng)絡與組態(tài)技術 課件 項目五 任務2 PLC與ABB機器人的Profinet通信

工控網(wǎng)絡與組態(tài)技術-西門子系列任務2PLC與ABB機器人的Profinet通信項目五學習目標1.掌握博途加載GSD文件的用法；2.掌握ABB機器人Profinet通信的設置過程；3.根據(jù)控制要求繪制電氣圖紙及實施實物接線的能力；4.具備通信程序的編程和調試能力。5.2.1項目任務分析本任務通過西門子S7-1200PLC與ABB機器人的ProfinetIO通信控制機器人完成工件的去毛刺動作。根據(jù)工件形狀對ABB機器人進行編程完成軌跡規(guī)劃和速度控制。ABB機器人可以以快慢兩種速度完成去毛刺工作，快速和慢速可通過旋鈕開關選擇，并通過狀態(tài)指示燈指示當前的速度狀態(tài)。在本項目中，按下綠色按鈕-S0，綠色指示燈P1亮；-S1處于模式1時（S1=0），機器人得電運行，機器人在模式1中慢速去毛刺，-P2黃燈常亮；把-S1扭到模式2（S1=1），機器人在模式2中進行快速去毛刺，-P2黃燈閃爍。下圖5-2-1為控制系統(tǒng)的實物圖。5.2.2知識儲備

西門子博途軟件中沒有ABB機器人控制器這一外部設備，所以在做項目組態(tài)前需要在博途軟件中加載管理通用站描述文件（GSD文件）。1.Profinet通信的GSD文件獲取方法在RobotStudio軟件的Add-ins下面打開和ABB機器人系統(tǒng)版本一致的Robotware，右擊robotware打開數(shù)據(jù)包文件夾，找到對應的安裝路徑C:\ProgramData\ABBIndustrialIT\RoboticsIT\DistributionPackages\ABB.RobotWare-6.08.1040\RobotPackages\RobotWare_RPK_6.08.1040\utility\service\GSDML，復制對應的GSDML文件放到計算機硬盤某個位置。5.2.2知識儲備2.博途中加載GSD文件博途項目中組態(tài)硬件：打開博圖軟件，創(chuàng)建新項目

項目名稱

創(chuàng)建

組態(tài)設備

添加新設備

選擇對應型號的PLC和訂貨號及版本（型號在西門子PLC正面就可以看到，訂貨號在西門子PLC側面標示牌上就有，版本選擇對應的版本），單擊添加，設置PLC的IP地址為。單擊“選項”

選擇“管理通用站描述文件(GSD)”

。5.2.2知識儲備源路徑選擇DSD文件保存的路徑，系統(tǒng)會自動查找，勾選GSDML文件，單擊安裝即可，如圖5-2-4所示。安裝完后消息會提示安裝已成功完成，最后單擊關閉，系統(tǒng)會自動更新硬件目錄。

打開“設備和網(wǎng)絡”選項，在硬件目錄里選擇“其他現(xiàn)場設備”

ProfinetIO

ABBRobotics

RobotDevice，選擇相應的硬件版本。雙擊改版本或拖拽到設備和網(wǎng)絡窗口，如圖5-2-5所示。5.2.2知識儲備將PLC和RobotProfinet通信設備連接起來，選中Robot通信設備，在其“屬性”中修改IP地址0，如圖5-2-6所示。修改Profinet設備名稱為“ABB”，如圖5-2-7所示。5.2.2知識儲備

雙擊Profinet通信設備，從硬件目錄中選擇DI和DO模塊加入設備概覽中，此處選擇256Bytes的存儲區(qū)域，并修改它們的I/O地址，此處修改為100-355，這個就是交換數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域，如圖5-2-8所示。這兩個存儲區(qū)域為與PLC交換數(shù)據(jù)區(qū)。5.2.3任務實施1.Profinet通信網(wǎng)口設置打開Robotstudio，創(chuàng)建一個新的工作站，添加相應型號的機器人模型（IRB1410）。添加系統(tǒng)，配置機器人支持Profinet通信的選項。啟動示教器，將機器人打到“手動”狀態(tài)，查看系統(tǒng)信息，“選項”中可以看到已匹配的通信設置，如圖所示。5.2.3任務實施在SystemOptions中選擇DefaultLanguage為中文，在IndustrailNetworks中勾選相應的通信選項（709-1、888-2或888-3）如圖所示。機器人控制器有多個網(wǎng)口，其中X2是服務端口，其IP固定為；X3（LAN1）連接了示教器，X7連接了安全板，X9連接了軸計算機。如圖5-2-11所示。機器人需要有888-2或者888-3選項（使用控制器網(wǎng)口），或者840-3選項（使用Anybus網(wǎng)口）才可以進行Profinet通信。Profinet可以連接X6（WAN）口或者X5（LAN3）口，根據(jù)設置連接，此處舉例連接LAN3口。5.2.3任務實施選擇“控制面板”

“配置”

“主題”

“Communication”

“IPSetting”

ProfinetNetwork，設置IP地址和子網(wǎng)掩碼等信息，如圖5-2-12所示，設置完成重啟系統(tǒng)。注意要與博途端的配置相同，此處IP設為，子網(wǎng)掩碼設為，網(wǎng)口選擇LAN3。5.2.3任務實施2.Profinet通信區(qū)域設置打開控制面板

配置

主題

I/O

PROFINETInternalDevice

PN_Internal_Device，配置輸入輸出字節(jié)數(shù)，和博途中PLC的設置一致，256字節(jié)輸入和256字節(jié)輸出。5.2.3任務實施在配置界面下，進入IndustryNetwork

PROFINET

PROFINETStationName，設置station名字，這個名字要和PLC端對機器人的station設置一樣。此處設為“ABB”。選擇主題

I/O

Signal，配置輸入輸出信號。添加一個16位組輸入信號，命名為“IN100”，一個16位組輸出信號，命名為“OUT100”，兩個數(shù)字量輸出信號“A0”和“A1”。所有配置在重新啟動控制器之后生效。5.2.3任務實施5.2.3任務實施打開PLC監(jiān)控表監(jiān)控對應的IO數(shù)據(jù)，修改一臺設備的輸出，看另一臺是否能準確無誤的收到對應數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對照如下表5-2-1所示。序號PLC地址機器人信號1QW100IN100（DI0-DI15）2IW100OUT100(DO0-DO15)3I102.0A04I102.1A1表5-2-1PLC和機器人交換數(shù)據(jù)關系ABB機器人和PLC的I/O交換數(shù)據(jù)分配表如下表5-2-2所示：序號機器人控制器信號PLC信號I/O口信號含義I/O口信號含義1DI0MotorsonQ100.0I/O交換信號2DI1PPToMainQ100.1I/O交換信號3DI2StartQ100.2I/O交換信號4DI3MotorsoffQ100.3I/O交換信號5DI4StopQ100.4I/O交換信號6DI5Mode_1Q100.5I/O交換信號7DI6Mode_2Q100.6I/O交換信號8A0模式1I102.0I/O交換信號9A1模式2I102.1I/O交換信號10DO0報警燈I100.0

11DO1氣動閥I100.1

12DO2旋轉去毛刺電機I100.2

13

I0.1方式選擇S114

I0.2啟動按鈕SB115

I0.3停止按鈕SB216

Q0.4綠燈P117

Q0.5黃燈P2

5.2.3任務實施本項目中PLC共用到3輸入2輸出，機器人以太網(wǎng)端口與PLC的網(wǎng)口進行通信連接，其電氣原理圖如圖5-2-16所示。5.2.3任務實施4.程序設計（1）編寫PLC程序（見表5-2-3）上電后，綠色指示燈亮，機器人在原點準備。通過方式選擇S1選擇快/慢速去毛刺動作，運行相應的機器人程序。5.2.3任務實施（2）ABB機器人程序設計啟動后，執(zhí)行初始化子程序，根據(jù)IN100_6和IN100_7信號的狀態(tài)執(zhí)行相應的子程序。5.2.3任務實施5.任務調試完成電路接線和程序設計之后，進行任務調試。將旋鈕S1旋至0狀態(tài)，按下綠色啟動按鈕SB1，綠燈P1點亮，機器人得電運行，工作于慢速去毛刺狀態(tài)，黃燈P2常亮；將旋鈕S1旋至1狀態(tài)，機器人完成上一個程序后，進入快速去毛刺狀態(tài)，此時P2閃爍。實物調試圖如圖所示。1）1）西門子博途軟件中沒有ABB機器人控制器這一外部設備，所以在做項目組態(tài)前需要在博途軟件中加載管理通用站描述GSD文件，可以在Robotware中找到對應的GSDML文件；5.2.4課程總結2）在博途中加載ABB控