智能制造生產(chǎn)線技術(shù)及應(yīng)用 課件 項(xiàng)目6 生產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)交互

生產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)交互(一)智能制造產(chǎn)線生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)Modbus協(xié)議介紹針對(duì)S7-1200PLC的MODBUS/TCP通訊方式，其中主要使用“MB_CLIENT”指令，負(fù)責(zé)作為MODBUS/TCP客戶端，通過S7-1200CPU的PROFINET連接工業(yè)機(jī)器人。使用“MB_CLIENT”指令，可以在客戶端和服務(wù)器之間建立連接、發(fā)送Modbus請(qǐng)求、接收響應(yīng)并控制ModbusTCP客戶端的連接終端。Modbus協(xié)議介紹指令結(jié)構(gòu)Modbus協(xié)議介紹MB_MODE、MB_DATA_ADDR和DATA_LEN說明數(shù)MB_MODE、MB_DATA_ADDR和DATA_LEN共同作用決定Modbus功能，在進(jìn)行設(shè)置時(shí)要根據(jù)所需功能綜合考慮。同時(shí)，要求PLC與機(jī)器人所適用的代碼編號(hào)保持一致。Modbus協(xié)議介紹MB_DATA_PTR說明對(duì)于建立MB-CLENT-DATA【DB】數(shù)據(jù)塊作為通信數(shù)據(jù)緩存區(qū)，DB塊可以為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊，也可以為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)。若為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)，編程時(shí)需要以符號(hào)尋址的方式填寫改引腳；若為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)（右鍵單擊DB塊，“屬性”中將“優(yōu)化的快訪問”前勾選去掉），需要以絕對(duì)地址的方式填寫改引腳。MB-CLENT-DATA【DB】數(shù)據(jù)塊建立可參考如下Modbus協(xié)議介紹CONNECT說明本節(jié)主要針對(duì)TCON_IP_v4結(jié)構(gòu)的設(shè)定連接進(jìn)行說明。連接時(shí)，需要確認(rèn)? 確保僅在TCON_IP_v4結(jié)構(gòu)中指定了TCP類型的連接。? 該連接不能使用下列TCP端口號(hào)：20、21、25、80、102、123、5001、34962、34963和34964。具體CONNECT設(shè)置界面Modbus協(xié)議介紹DONE、BUSY、ERROR和STATUS說明DONE、BUSY、ERROR和STATUS作為輸出參數(shù)信號(hào)，可根據(jù)信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行通訊調(diào)試。其中，DONE為完成標(biāo)志位，只要最后一個(gè)作業(yè)成功完成，立即將輸出參數(shù)DONE的位置置為“1”；BUSY為繁忙標(biāo)志位，根據(jù)置位狀態(tài)可判斷ModBus是否在進(jìn)行請(qǐng)求；ERROR:錯(cuò)誤標(biāo)志位，0表示無錯(cuò)誤，1表示出錯(cuò)，出錯(cuò)原因由參數(shù)STATUS指示。參數(shù)STATUS的常規(guī)狀態(tài)信息參考如下：? 7001已觸發(fā)連接建立操作；7002中間調(diào)用。正在建立連接。? 7003正在終止連接；7005正在發(fā)送數(shù)據(jù)。? 7004連接已建立且處于受監(jiān)視狀態(tài)。未激活任何作業(yè)執(zhí)行。? 7006正在接收數(shù)據(jù)。Modbus協(xié)議介紹DONE、BUSY、ERROR和STATUS說明需要注意的是，MODBUSTCP通訊需要用分時(shí)控制各MB_CLIENT功能塊。在同一時(shí)間只能有一個(gè)MB_CLIENT功能塊的DISCONNECT處于OFF（即建立連接），否則會(huì)出現(xiàn)通訊異常。所以在建立MB_CLIENT功能塊時(shí)候常常使用DONE和BUSY信號(hào)作為連接建立的分?jǐn)嘈盘?hào)，以確保一個(gè)時(shí)段只有一個(gè)MB_CLIENT功能塊建立連接。Modbus協(xié)議介紹MB_DATA_PTR說明對(duì)于建立MB-CLENT-DATA【DB】數(shù)據(jù)塊作為通信數(shù)據(jù)緩存區(qū)，DB塊可以為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊，也可以為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)。若為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)，編程時(shí)需要以符號(hào)尋址的方式填寫改引腳；若為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)（右鍵單擊DB塊，“屬性”中將“優(yōu)化的快訪問”前勾選去掉），需要以絕對(duì)地址的方式填寫改引腳。MB-CLENT-DATA【DB】數(shù)據(jù)塊建立可參考如下謝謝生產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)交互(二)智能制造產(chǎn)線生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)MB_CLIENT功能塊編寫步驟1、打開博途V15軟件，點(diǎn)擊【創(chuàng)建新項(xiàng)目】，在右側(cè)填寫相應(yīng)信息創(chuàng)建項(xiàng)目，單擊左下角【項(xiàng)目視圖】2、雙擊左側(cè)項(xiàng)目樹中的【添加新設(shè)備】，彈出對(duì)話框，選擇PLC型號(hào)為SIMATICS7-1200。3、點(diǎn)擊左側(cè)項(xiàng)目樹中【程序塊】-【添加新塊】，選擇FB塊進(jìn)行添加。4、在“PLC與機(jī)器人間通訊”FB塊中，點(diǎn)擊右側(cè)垂直項(xiàng)目欄【指令】-【通信】，下拉菜單選擇【其他】，找到【MODBUS_TCP】，雙擊【MB_CLIENTDB】指令，進(jìn)行MB_CLIENT功能塊添加。機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)MB_CLIENT功能塊編寫步驟5、添加功能塊信號(hào)。在【Static】下創(chuàng)建DONE、BUSY、ERROR和STATUS信號(hào)各兩個(gè)。STATUS信號(hào)數(shù)據(jù)類型設(shè)置為【W(wǎng)ord】，其余均為【Bool】。MB_CLIENT_DB塊【DONE】處單擊，彈出框中選擇【#DONE1】，其余信號(hào)同理選擇設(shè)置。為保證同一時(shí)間只有一個(gè)MB_CLIENT功能塊的DISCONNECT處于OFF，在REQ參數(shù)前添加DONE和BUSY的常閉開關(guān)作為分?jǐn)嘈盘?hào)。添加分?jǐn)嘈盘?hào)添加輸出信號(hào)機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)MB_CLIENT功能塊編寫步驟6、MB_CLIENT指令【DISCONNECT】輸入0。輸入MB_MODE=0、MB_DATA_ADDR=1、DATA_LEN=40組合，即指定MODBUS功能代碼為01，從遠(yuǎn)程地址0讀取40個(gè)位。7、添加MB_DATA_FIR數(shù)據(jù)緩存區(qū)。

①單擊左側(cè)項(xiàng)目樹【添加新塊】，選擇創(chuàng)建【DB數(shù)據(jù)塊】，可命名為“MB_CLIENT_DATA”。右擊新建的塊，點(diǎn)擊【屬性】，新彈出的窗口中點(diǎn)擊【屬性】，將右側(cè)【優(yōu)化的塊訪問】的勾選取消機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)MB_CLIENT功能塊編寫步驟7、添加MB_DATA_FIR數(shù)據(jù)緩存區(qū)。

②在“MB_CLIENT_DATA”DB塊中添加DO和DI信號(hào)數(shù)組，分別用于讀取機(jī)器人DO數(shù)據(jù)，寫入機(jī)器人DI數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型選擇Bool，數(shù)組長(zhǎng)度設(shè)置為0-64；

③點(diǎn)擊MB_DATA_FIR參數(shù)處，選擇【MB_CLIENT_DATA】-【DO[]】-【無】，其中選擇“無”即選擇對(duì)應(yīng)數(shù)組內(nèi)的所有信號(hào)地址機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)MB_CLIENT功能塊編寫步驟8、建立MB_CLIENT_IP【DB】數(shù)據(jù)塊用于設(shè)置通信連接結(jié)構(gòu)和參數(shù)。單擊左側(cè)項(xiàng)目樹【添加新塊】，選擇創(chuàng)建【DB數(shù)據(jù)塊】，可命名為“MB_CLIENT_IP”。

數(shù)據(jù)類型需要手動(dòng)輸入，輸入內(nèi)容為“TCON_IP_v4”。設(shè)置如圖，其中“ADDR”下拉為IP地址設(shè)置，需與機(jī)器人的主機(jī)通訊IP一致，以192.168.8.13為例，由于此處設(shè)置為16進(jìn)制，因此分別輸入16#CO.16#A8.16#8.16#OD?！癛emotePort”端口號(hào)設(shè)置為502，此處設(shè)置的值要和機(jī)器人變量中設(shè)置的值保持一致。點(diǎn)擊CONNECT參數(shù)處，選擇【MB_CLIENT_IP】-【AA】-【無】機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)MB_CLIENT功能塊編寫步驟9、繼續(xù)添加【MB_CLIENT】指令作為寫入塊，連接方式如圖6-14所示，需要注意的是。寫入塊命名需要和前一個(gè)讀取塊名稱保持一致。參數(shù)設(shè)置具體步驟方法同上。不同設(shè)置點(diǎn)如下?REQ參數(shù)前添加“#DONE1”信號(hào)，當(dāng)上一個(gè)指令完成后再進(jìn)行啟動(dòng)。?輸入MB_MODE=1、MB_DATA_ADDR=40041、DATA_LEN=3組合，即指定MODBUS功能代碼為16，從遠(yuǎn)程地址100寫入3個(gè)保持型寄存器。?MB_DATA_PTR參數(shù)選擇“MB_CLIENT_DATA.DI”信號(hào)。機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)MB_CLIENT功能塊編寫步驟10、調(diào)用功能塊。在Main主程序中添加調(diào)用“PLC與機(jī)器人間通訊_DB”功能塊機(jī)器人與PLC通訊操作步驟機(jī)器人側(cè)設(shè)置步驟1、機(jī)器人IP設(shè)置。點(diǎn)擊示教器上【MENU】按鈕，選擇【主機(jī)通訊】進(jìn)入。進(jìn)入畫面后，光標(biāo)移到TCP/IP上點(diǎn)擊詳細(xì)，在畫面上設(shè)置IP地址，此處以192.168.8.13為例。子網(wǎng)掩碼設(shè)置為255.255.255.0，路由器IP地址設(shè)置為192.168.8.1（可以不設(shè)）。此處IP需與PLC側(cè)【MB_CLIENT_DATA】中的IP地址一致。機(jī)器人與PLC通訊操作步驟機(jī)器人側(cè)設(shè)置步驟2、機(jī)器人側(cè)I/O地址分配。點(diǎn)擊示教器【MENU】→下一頁(yè)【系統(tǒng)】→【配置】。光標(biāo)移動(dòng)到第44項(xiàng)【UOP自動(dòng)分配】下，點(diǎn)擊【選擇】→【全部】，如圖6-17所示。確定后出現(xiàn)“清楚所有I/O分配，應(yīng)用該設(shè)置”，點(diǎn)擊【是】。當(dāng)看到“重新啟動(dòng)，應(yīng)用新的UOP分配？”，將示教器斷電重啟。點(diǎn)擊示教器【MENU】→【IO】→【數(shù)字】進(jìn)入IO數(shù)字信號(hào)地址界面，點(diǎn)擊【IN/OUT】進(jìn)行DI信號(hào)和DO信號(hào)的切換。選擇【分配】，設(shè)置DO地址開始點(diǎn)為41，DI地址開始點(diǎn)為1。注意DO和DI信號(hào)地址不要有重疊，需要錯(cuò)開使用，如上設(shè)置使用的信號(hào)地址為DI[1]-DI[40],DO[41]以后。設(shè)置完成后重新啟動(dòng)，狀態(tài)為ACTIV，說明設(shè)置生效。

DO信號(hào)地址分配DI信號(hào)地址分配機(jī)器人與PLC通訊操作步驟機(jī)器人側(cè)變量設(shè)置①$SNPX_PARAM設(shè)置點(diǎn)擊示教器【MENU】按鍵→【系統(tǒng)】→【變量】,找到系統(tǒng)變量641$SNPX_PARAM。注意：不同版本型號(hào)機(jī)器人變量序號(hào)可能不同。②$SNPX_ASG設(shè)置點(diǎn)擊示教器【MENU】按鍵→【系統(tǒng)】→【變量】,找到系統(tǒng)變640$SNPX_ASG。注意：不同版本型號(hào)機(jī)器人變量序號(hào)可能不同。點(diǎn)擊詳細(xì)，進(jìn)入畫面，系統(tǒng)變量$SNPX_ASG是$SNPX_ASG[1]～[80]的80個(gè)排列變量。排列的各要素，由如右側(cè)變量構(gòu)成機(jī)器人與PLC通訊操作步驟機(jī)器人側(cè)變量設(shè)置②$SNPX_ASG設(shè)置

DI地址$SNPX_ASG[1]設(shè)置如圖。$ADDRESS設(shè)置41。$SIZE設(shè)置3，$VAR_NAME設(shè)置DI[41]，$MULTIPLY設(shè)置0，即不做乘數(shù)變化。DO地址$SNPX_ASG[2]設(shè)置如圖。設(shè)置內(nèi)容同DI地址變量，其中$ADDRESS設(shè)置1，$SIZE設(shè)置2，$VAR_NAME設(shè)置DO[1]，$MULTIPLY設(shè)置0，不做乘數(shù)變化。機(jī)器人與PLC通訊操作步驟PLC側(cè)與機(jī)器人側(cè)信號(hào)關(guān)系對(duì)應(yīng)1.DO信號(hào)轉(zhuǎn)換使用“移動(dòng)值MOVE”指令，將IN輸入處操作數(shù)中的內(nèi)容傳送給OUT1輸出的操作數(shù)中。PLC編程程序如圖，定義PLC信號(hào)M200.0對(duì)應(yīng)機(jī)器人DO[1]信號(hào)，對(duì)應(yīng)PLC中數(shù)據(jù)DO[0]信號(hào)，以此類推對(duì)應(yīng)關(guān)系。例：當(dāng)DO[2