4-7-工業(yè)機器人通信配置

工業(yè)機器人技術及應用—4.5工業(yè)機器人通信配置

IO基礎知識數字IO在系統中對應的變量類型為布爾型（bool），即開關型。有數字輸入和數字輸出兩種類型，通常用于普通傳感器和吸盤等設備的連接。4.5.1任務目標本章講解ABB工業(yè)機器人的IO通信，需要掌握以下幾方面內容：了解ABB機器人I/O通信的種類；了解ABB標準I/O板規(guī)格參數；掌握常用ABB標準I/O板的配置；掌握Profibus適配器與PLC進行通信的配置方法。4.5.2知識儲備—ABB機器人I/O通信種類機器人提供了豐富的I/O通信接口，可以輕松地實現與周邊設備進行通信。ABB機器人PC現場總線ABB標準RS232通信OPCserverSocketMessage1DeviceNet2Profibus2Profibus-DP2Profinet2EtherNetIP2標準I/O板PLC….….….（1）ABB的標準I/O板提供的常用信號處理有數字輸入di、數字輸出do、模擬輸入ai、模擬輸出ao、以及輸送鏈跟蹤。（2）ABB機器人可以選配標準ABB的PLC，省去了原來與外部PLC進行通信設置的麻煩，并且在機器人示教器上就能實現與PLC相關的操作。（3）在本章中，以最常用的ABB標準I/O板DSQC652和Profibus-DP為例，進行詳細的講解如何進行相關的參數設定。4.5.3知識儲備—ABB標準I/O板常用的ABB標準I/O板（具體規(guī)格參數以ABB官方最新公布為準）型號說明DSQC651分布式I/O模塊di8\do8ao2DSQC652分布式I/O模塊di16\do16DSQC653分布式I/O模塊di8\do8帶繼電器DSQC355A分布式I/O模塊ai4\ao4DSQC377A輸送鏈跟蹤單元4.5.3知識儲備—ABB標準I/O板1.ABB標準I/O板DSQC651DSQC651板主要提供8個數字輸入信號、8個數字輸出信號和2個模擬輸出信號的處理。標號說明A數字輸出信號指示燈BX1數字輸出接口CX6模擬輸出接口DX5是DeviceNet接口E模塊狀態(tài)指示燈FX3數字輸入接口G數字輸入信號指示燈1.ABB標準I/O板DSQC651X1端子編號使用定義地址分配1OUTPUTCH1322OUTPUTCH2333OUTPUTCH3344OUTPUTCH4355OUTPUTCH5366OUTPUTCH6377OUTPUTCH7388OUTPUTCH83990V

1024V

X3端子編號使用定義地址分配1INPUTCH102INPUTCH213INPUTCH324INPUTCH435INPUTCH546INPUTCH657INPUTCH768INPUTCH8790V

10未使用

X6端子編號使用定義地址分配1未使用

2未使用

3未使用

40V

5模擬輸出ao10~156模擬輸出ao216~31X1-數字輸出接口X3-數字輸入接口X6-模擬輸出接口*模擬輸出的范圍：0~+10V1.ABB標準I/O板DSQC651X5端子編號使用定義X5端子編號10VBLACK12CAN信號線lowBLUE23屏蔽線34CAN信號線highWHILE4524VRED56GND地址選擇公共端67模塊IDbit0（LSB）78模塊IDbit1（LSB）89模塊IDbit2（LSB）910模塊IDbit3（LSB）1011模塊IDbit4（LSB）1112模塊IDbit5（LSB）12X5-DeviceNet接口*ABB標準I/O板是掛在DeviceNet網絡上的，所以要設定模塊在網絡中的地址。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。例：將第8腳和第10腳的跳線剪去，2+8=10就可以獲得10的地址。2.ABB標準I/O板DSQC652DSQC652板主要提供16個數字輸入信號和16個數字輸出信號的處理。標號說明A數字輸出信號指示燈BX1、X2數字輸出接口CX5是DeviceNet接口D模塊狀態(tài)指示燈EX3、X4數字輸入接口F數字輸入信號指示燈X4端子編號使用定義地址分配1INPUTCH982INPUTCH1093INPUTCH11104INPUTCH12115INPUTCH13126INPUTCH14137INPUTCH15148INPUTCH161590V

10未使用

X1端子編號使用定義地址分配1OUTPUTCH102OUTPUTCH213OUTPUTCH324OUTPUTCH435OUTPUTCH546OUTPUTCH657OUTPUTCH768OUTPUTCH8790V

1024V

X2端子編號使用定義地址分配1OUTPUTCH982OUTPUTCH1093OUTPUTCH11104OUTPUTCH12115OUTPUTCH13126OUTPUTCH14137OUTPUTCH15148OUTPUTCH161590V

1024V

X1-數字輸出接口X2-數字輸出接口X4-數字輸入接口X5、X3端子同DSQC651板。2.ABB標準I/O板DSQC6523.ABB標準I/O板DSQC653DSQC653板主要提供8個數字輸入信號和8個數字繼電器輸出信號的處理。標號說明A數字繼電器輸出信號指示燈BX1數字繼電器輸出信號接口CX5是DeviceNet接口D模板狀態(tài)指示燈EX3數字輸入信號接口F數字輸入信號指示燈X1端子編號使用定義地址分配X1端子編號使用定義地址分配1OUTPUTCH1A011OUTPUTCH6A52OUTPUTCH1B12OUTPUTCH6B3OUTPUTCH2A113OUTPUTCH7A64OUTPUTCH2B14OUTPUTCH7B5OUTPUTCH3A215OUTPUTCH8A76OUTPUTCH3B16OUTPUTCH8B7OUTPUTCH4A38OUTPUTCH4B9OUTPUTCH5A410OUTPUTCH5BX3端子編號使用定義地址分配X3端子編號使用定義地址分配1INPUTCH102INPUTCH213INPUTCH324INPUTCH435INPUTCH546INPUTCH657INPUTCH768INPUTCH8790V

10~16未使用X1-數字繼電器輸出信號接口X3-數字輸入信號接口X5端子同DSQC651板。3.ABB標準I/O板DSQC6534.ABB標準I/O板DSQC355ADSQC355A板主要提供4個模擬輸入信號和4個模擬輸出信號的處理。標號說明AX8模擬輸入端口BX7模擬輸出端口CX5是DeviceNet接口DX3是供電電源X8使用定義地址分配1模擬輸入_1，-10V/+10V0~152模擬輸入_2，-10V/+10V16~313模擬輸入_3，-10V/+10V32~474模擬輸入_4，-10V/+10V48~635~16未使用

17~24+24V

25模擬輸入_1，0V

26模擬輸入_2，0V

27模擬輸入_3，0V

28模擬輸入_4，0V

29~320VX3端子編號使用定義10V2未使用3接地4未使用5+24VX7使用定義地址分配1模擬輸出_1，-10V/+10V0~152模擬輸出_2，-10V/+10V16~313模擬輸出_3，-10V/+10V32~474模擬輸出_4，4~20mA48~635~18未使用

19模擬輸出_1，0V

20模擬輸出_2，0V

21模擬輸出_3，0V

22模擬輸出_4，0V

23~24未使用

X3-供電電源X7-模擬輸出端口X8-模擬輸入端口X5同DSQC651板。4.ABB標準I/O板DSQC355A5.ABB標準I/O板DSQC377ADSQC377A板主要提供機器人輸送鏈跟蹤功能所需的編碼器與同步開關信號的處理。標號說明AX20是編碼器與同步開關的端子BX5是DeviceNet接口CX3是供電電源X7端子編號使用定義124V20V3編碼器1，24V4編碼器1，0V5編碼器1，A相6編碼器1，B相7數字輸入信號1，24V8數字輸入信號1，0V9數字輸入信號1，信號10~16未使用X20-編碼器與同步開關的端子X3同DSQC355A。X5同DSQC651。5.ABB標準I/O板DSQC377A4.5.4任務實施—配置DSQC651板任務要求：以ABB標準I/O板DSQC651為模塊，模塊單元為board10，總線連接DeviceNet1，地址為10，創(chuàng)建數字輸入信號DI1、數字輸出信號DO1、組輸入信號GI1(4位）、組輸出信號GO1（4位）和模擬輸出信號AO1，并實現I/O信號的監(jiān)控及操作（參考工作站壓縮包4.1.rspag）。ABB機器人設定I/O信號的順序：設定IO模板單元（UNIT）設定IO信號4.5.4任務實施—配置DSQC651板1.定義DSQC651板的總線連接ABB標準I/O板是掛在DeviceNet網絡上的，所以要設定模塊在網絡中的地址。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10~63，0~9留用。如圖，將第8腳和第10腳的跳線剪去，2+8=10就可以獲得10的地址。1.定義DSQC651板的總線連接定義DSQC651板的總線連接的相關參數說明見表：參數名稱設定值說明Nameboard10設定I/O板在系統中的名字，10代表I/O板在DeviceNet總線上的地址是10，方便在系統中識別TypeofUnitd651設定I/O板的類型ConnectedtoBusDeviceNet1設定I/O板連接的總線DeviceNetAddress10設定I/O板在總線中的地址1.定義DSQC651板的總線連接1.“控制面板”-“配置”畫面中，雙擊“Unit(或Devicenetdevice)”，進行DSQC651模塊的設定。2.單擊“添加”。3.按照表中的參數填寫，填寫完成后點擊“確定”，重啟后，定義DSQC651板的總線連接操作完成。1232.定義數字輸入/輸出信號1.“控制面板”-“配置”畫面中，雙擊“Signal”。2.單擊“添加”。3.對于不同類型的信號，對信號的參數進行填寫，填寫完成后，點擊“確定”，重啟后完成設定。123參數名稱設定值說明Namedi1設定數字輸入信號的名字TypeofSignalDigitalInput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的I/O模塊UnitMapping0設定信號所占用的地址數字輸入信號di1的相關參數：數字輸出信號d01的相關參數：參數名稱設定值說明Namedo1設定數字輸出信號的名字TypeofSignalDigitalOutput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的I/O模塊UnitMapping32設定信號所占用的地址參數名稱設定值說明Namegi1設定組輸入信號的名字TypeofSignalGroupInput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的I/O模塊UnitMapping1~4設定信號所占用的地址3.定義組輸入/輸出信號組輸入信號gi1的相關參數及狀態(tài)：組輸出信號go1的相關參數及狀態(tài)：參數名稱設定值說明Namego1設定組輸出信號的名字TypeofSignalGroupOutput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的I/O模塊UnitMapping33~36設定信號所占用的地址3.定義組輸入/輸出信號*組輸入/輸出信號就是將幾個數字輸入信號組合起來使用，用于接受外圍設備輸入的BCD編碼的十進制數。此例中，組信號占用地址1~4共4位，可以代表十進制數0~15。如此類推，如果占用地址5位的話，可以代表十進制數0~31。狀態(tài)地址1地址2地址3地址4十進制數1248狀態(tài)101012+8=10狀態(tài)210111+4+8=134.定義模擬輸出信號模擬輸出信號ao1的相關參數：參數名稱設定值說明Nameao1設定模擬輸出信號的名字TypeofSignalAnalogOutput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的I/O模塊UnitMapping0~15設定信號所占用的地址AnalogEncodingTypeUnsigned設定模擬信號屬性MaximumLogicalValue10設定最大邏輯值MaximumPhysicalValue10設定最大物理值5.I/O信號監(jiān)控和操作（1）對I/O信號進行仿真和強制操作對I/O信號的狀態(tài)或數值進行仿真和強制的操作，以便在機器人調試和檢修時使用。仿真和強制操作分別是對應輸入信號和輸出信號；輸入信號是外部設備發(fā)送給機器人的信號，所以機器人并不能對輸入信號進行賦值，但是在機器人編程測試環(huán)境中，為了方便模擬外部設備的信號場景，使用仿真操作來對輸入信號賦值，消除仿真之后，輸入信號就可以回到之前的真正的值。對于輸出信號，則可以直接進行強制賦值操作。（2）“輸入輸出”界面1.ABB菜單中選擇“輸入輸出”。2.打開“視圖”菜單，選擇“I/O單元”。3.選擇“board10”。4.單擊“信號”。在下面的圖中，可看到在任務中定義的信號。可對信號進行監(jiān)控、仿真和強制的操作。1245.I/O信號監(jiān)控和操作（3）對I/O信號進行仿真和強制操作—仿真操作1.選中一個輸入信號，點擊“仿真”。2.單擊“1”，將di1的狀態(tài)仿真為“1”，如果選擇的是組信號或者模擬信號，則單擊“123”，輸入一個數值。3.di1已被仿真為“1”。4.真結束后，單擊“消除仿真”。12345.I/O信號監(jiān)控和操作（4）對I/O信號進行仿真和強制操作—強制操作1.選中“do1”。2.通過單擊“0”和“1”，對do1的狀態(tài)進行強制操作。如果是組信號或模擬信號，則單擊“123…”，輸入數字。124.5.5任務實施—Profibus適配器的連接除了通過ABB機器人提供的標準I/O板進行與外圍設備進行通信以外，ABB機器人還可以使用DSQC667模塊通過Profibus與PLC進行快捷和大數據量的通信。標號說明APLC的主站B總線上的從站C機器人Profibus適配器DSQC667D機器人的控制柜840-2ProfibusFieldbusAdapter設置的方法與I/O板設置方法相同。*DSQC667模塊是安裝在電柜中的主機上，最多支持512個數字輸入和512個數字輸出。參數名稱設定值說明NameProfibus8設定I/O板在系統中的名字TypeofUnitDP_SLAVE設定I/O板的類型ConnectedtoBusProfibus1設定I/O板連接的總線ProfibusAddress8設定I/O板在總線中的地址4.5.6任務實施—

IRC5Compact控制器IO接線實例標號說明A附加軸，電源電纜連接器（不能用于此版本）BFlexPendant連接器CI/O連接器D安全連接器E電源電纜連接器F電源輸入連接器G電源連接器HDeviceNet連接器I信號電纜連接器J信號電纜連接器K軸選擇器連接器L附加軸，信號電纜連接器（不能用于此版本）IRC5Compact控制器1.24V/0V電源連接IO電源連接器XS10，總共6個接線端子（上有標號1-6）：（1）其中1號端子為+24V，2號端子為0V；（2）接線時要把1號和4號端子短接，2號、3號和5號端子短接；（3）然后從1號和2號分別引出24V和0V到IO板的XP7連接器的相應端子上。1.IO信號連接器XS7介紹說明：XS7指的是機器人控制柜端的連接器，與之對應的客戶接線端連接器為XP7。XS7端子說明:1-8號端子：對應的是XS7的1-8號，即DSQC652的do1-do8的輸出信號；9-10號端子：對應的是XS7的9和10號，9接0V，10號接24V；11-18號端子：對應的是XS7的11-18號，即DSQC652的do9-do16的輸出信號；19-20號端子：對應的是XS7的19和20號，因其在內部已和9號10號短接好，故不用管它；21-28號端子：對應的是XS7的21-28號，即DSQC652的di1-di8的輸入信號；29-30號端子：對應的是XS7的29和30號，29號接0V，30號為空；31-38號端子：對應的是XS7的31-38號，即DSQC652的di9-di16的輸入信號；39-40號端子：對應的是XS7的39和40號，因其在內部已和29號短接好，故不用管它。1.IO信號連接器XS7介紹示例：XS7假設需要接一個輸出信號和一個輸入信號，步驟如下：（1）按照電源接線圖將電源接好；（2）將電源的1號24V端子的線接到XS7的10號端子，2號0V接到XS7的9、19號端子；（3）將XS7的1號端子接到負載的24V端，負載的另一端接0V，即可在1號端口輸出控制信號do1；（4）將XS7第21號端子接輸入開關的0V端，輸入開關的另一端接24V，作為輸入信號di1。建議先從XS7接頭焊接引出40條線，再進行外部的接線，不建議在接頭上進行跳線。4.5.7任務實施—DEVICENET總線與PLC通訊連接實例ABB機器人通過DEVICENET與PLC進行通訊連接。DEVICENET是ABB機器人最常用的總線協議，ABB標準的IO模板DSQC651、652、653等也是通過DEVICENET連接的。我們也可以通過DEVICENET與PLC進行通訊，節(jié)約成本。要實現DEVICENET與PLC進行通訊，要選項709-X配合。編號說明APLCC接口端子E終端電阻121歐1/4WFIO單元建議PLC提供24V電源。示例：PLC做主站，機器人做從站，設定機器人DEVICENET從站的操作：（1）確定好PLC，ROBOT的地址分配。（2）在機器人中設定BUS中的DEVICENET地址。（3）在機器人中設定UNIT。（4）按照正常的方式定義IO信號。一般地，用DEVICENET通訊是輸入64位，輸出64位。舉例：（1）BUS地址設定為地址5；（2