《KEBA機(jī)器人控制系統(tǒng)基礎(chǔ)操作與編程應(yīng)用》 教案2.1 KEBA工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件與接線(xiàn)

第17頁(yè)共17頁(yè)KEBA機(jī)器人控制系統(tǒng)基礎(chǔ)操作與編程應(yīng)用教案學(xué)科KEBA機(jī)器人控制系統(tǒng)基礎(chǔ)操作與編程應(yīng)用課題KEBA工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件與接線(xiàn)教學(xué)目的及要求：知識(shí)目標(biāo)：了解控制系統(tǒng)的常用硬件；技能目標(biāo)：1.掌握硬件接線(xiàn)及軟件配置；2.掌握控制器的基本操作。教學(xué)重點(diǎn)：1.控制系統(tǒng)的常用硬件；2硬件接線(xiàn)及軟件配置；教學(xué)難點(diǎn)：1.硬件接線(xiàn)及軟件配置。實(shí)驗(yàn)儀器及教具：多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、KEBA控制器、示教器

教學(xué)過(guò)程備注一、教學(xué)導(dǎo)入（約5分鐘）回顧上次的課程知識(shí)介紹本次課程安排；介紹課程的重難點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容；二、主要內(nèi)容（約75分鐘）、控制器硬件介紹（約25分鐘）1、控制器2、CF存儲(chǔ)卡3、示教器4、接線(xiàn)設(shè)備、控制器硬件接線(xiàn)（約30分鐘）1、控制器電源接線(xiàn)2、控制器接地3、控制器接PC4、控制器接I/O5、示教器接線(xiàn)6、接線(xiàn)盒接線(xiàn)軟件配置（20分鐘）1、I/O配置2、工程下載三、本節(jié)小結(jié)四、布置作業(yè)及其它課后作業(yè)：無(wú)續(xù)頁(yè)一、控制器硬件介紹1.

控制器CP088/XCP：CentralProcessor（中央處理器）。系列控制器是針對(duì)工業(yè)機(jī)器的控制應(yīng)用而研發(fā)的，典型的應(yīng)用有工業(yè)機(jī)器人等機(jī)器的控制器。CP088/X系列控制器有3個(gè)不同的型號(hào)：CP088/A、CP088/B和CP088/C。CP088/A型控制器正面接口如下圖所示。CP：CentralProcessor（中央處理器）。1）控制器電源輸入?yún)?shù)控制器電源輸入?yún)?shù)見(jiàn)下表。表控制器電源輸入?yún)?shù)電源電壓24VDC最大電流10A最大總功耗95W注：選擇控制器供電電源時(shí)，供電電源的輸出功率應(yīng)大于控制器最大總功耗95W。若供電電源同時(shí)為控制器主體和I/O模塊供電，電源輸出功率應(yīng)大于所接設(shè)備的總功耗。否則，控制器會(huì)因電源輸入功率不足而斷電重啟。2）數(shù)字I/O模塊CP088/A型控制器有2個(gè)數(shù)字量I/O模塊（DM），如下圖所示，每個(gè)數(shù)字量I/O模塊有8個(gè)數(shù)字量輸入（DI）和8個(gè)數(shù)字量輸出（DO）接口。圖2.2數(shù)字量I/O模塊（DM）3）控制器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)控制器的ETHERNET以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示。通常，控制系統(tǒng)的組件位于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（機(jī)器網(wǎng)絡(luò)）中，從外部無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)，控制器提供額外的以太網(wǎng)接口來(lái)接入外部網(wǎng)絡(luò)的控制設(shè)備（例如PC）。以太網(wǎng)接口ETHERNET0為外部接口，可用于連接PC。該接口的IP地址由用戶(hù)在KeStudio中進(jìn)行配置。使用該接口與PC連接時(shí)，PC以太網(wǎng)接口的IP地址需配置為靜態(tài)地址并且與ETHERNET0口IP地址在同一網(wǎng)段。連接外部接口ETHERNET0的PC只能與控制器通信，不能與系統(tǒng)的其他組件通信。以太網(wǎng)接口ETHERNET1為內(nèi)部接口，示教器可直接連接該接口，無(wú)須額外的配置，下表所列為出廠(chǎng)默認(rèn)地址。圖控制器的ETHERNET以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表出廠(chǎng)默認(rèn)地址名稱(chēng)地址ETHERNET1192.168.100.100子網(wǎng)掩碼255.255.255.0網(wǎng)關(guān)192.168.100.1示教器192.168.100.1014）診斷顯示（DIAG）圖7段顯示數(shù)碼管①以下是該顯示的一般作用和意義：●在控制器啟動(dòng)過(guò)程中，顯示的數(shù)字大于0，代表啟動(dòng)的不同進(jìn)程。●啟動(dòng)后的工作狀態(tài)由顯示的不同字符（例如：□，II，…）或者大寫(xiě)字母來(lái)表示?！裥?shù)點(diǎn)用來(lái)顯示CPU的負(fù)載情況。小數(shù)點(diǎn)閃動(dòng)代表CPU的負(fù)載沒(méi)有達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷。●錯(cuò)誤顯示與狀態(tài)顯示是并行的。●錯(cuò)誤信息通常與狀態(tài)信息交替顯示。錯(cuò)誤信息為一組兩個(gè)字符或三個(gè)字符按順序顯示來(lái)表示。例如，（“?，0，?，E，1，0”），每個(gè)字符顯示1秒鐘。②控制器啟動(dòng)期間（直到狀態(tài)“3”時(shí)），可能會(huì)出現(xiàn)下表所列錯(cuò)誤狀態(tài)。表控制器錯(cuò)誤狀態(tài)錯(cuò)誤代碼提示信息2?E32硬件故障3?E51無(wú)CF存儲(chǔ)卡③控制器在運(yùn)行時(shí)，可以在下表所列的幾個(gè)工作狀態(tài)之間切換。表控制器工作狀態(tài)切換狀態(tài)顯示描述INIT維護(hù)模式。控制器啟動(dòng)時(shí)由于嚴(yán)重的系統(tǒng)故障而停止啟動(dòng)。例如，硬件故障等。在維護(hù)模式下，只可以執(zhí)行某些動(dòng)作。例如，清除retain型的變量（clear-retain）。正常情況下，啟動(dòng)過(guò)程會(huì)跳過(guò)這個(gè)狀態(tài)。在維護(hù)模式下，系統(tǒng)運(yùn)行程序不會(huì)被加載STOP在工作模式下，IEC應(yīng)用程序被加載。但是，IEC應(yīng)用程序不能循環(huán)執(zhí)行。這是一個(gè)安全狀態(tài)，在此狀態(tài)下，應(yīng)用程序（IEC程序或機(jī)器人程序）不可以打開(kāi)輸出。因此，該狀態(tài)不能通過(guò)編程工具遠(yuǎn)程退出，而必須通過(guò)前面板上的控制按鍵（CTRL）手動(dòng)退出RUN在此狀態(tài)下，應(yīng)用程序可以運(yùn)行。進(jìn)程數(shù)據(jù)的交換取決于配置信息EXCEPTION控制器處于出錯(cuò)模式，必須刪除應(yīng)用程序5）控制按鍵（CTRL）控制按鍵（CTRL）在7段數(shù)碼管的右側(cè)。該控制鍵可以使CP088/X型控制器切換不同的工作模式，并且可以通過(guò)該鍵向控制器下達(dá)控制命令?！裨撴I有3種不同的操作模式：短按（<0.5s）、長(zhǎng)按（>0.5s且<10s）和超長(zhǎng)按（>10s）?！癫煌拿钤?段數(shù)碼管上閃爍顯示時(shí)，通過(guò)短按控制按鍵可以在顯示的幾個(gè)命令中切換和選擇?！耖L(zhǎng)按控制按鍵用來(lái)執(zhí)行一個(gè)命令并且進(jìn)入一個(gè)新的控制器工作狀態(tài)?！袢绻L(zhǎng)按控制按鍵超過(guò)10s，該控制器會(huì)重啟啟動(dòng)。6）狀態(tài)指示LED控制器的正面，在控制按鍵（CTRL）的上方有一個(gè)多色顯示的狀態(tài)LED。該LED的狀態(tài)和提示信息見(jiàn)下表。表LED狀態(tài)和提示信息LED狀態(tài)提示信息不亮無(wú)電源電壓綠色閃動(dòng)初始化階段綠色常亮正常工作紅色閃動(dòng)控制器出錯(cuò)，例如，過(guò)載，斷線(xiàn)等紅色常亮嚴(yán)重錯(cuò)誤，控制器無(wú)法工作2.

CF存儲(chǔ)卡CF（CompactFlash）存儲(chǔ)卡（見(jiàn)圖）用來(lái)保存相關(guān)應(yīng)用的程序數(shù)據(jù)和固件信息?？刂破鞅仨毑迦胂鄳?yīng)的CF存儲(chǔ)卡后才能運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用程序。在有些應(yīng)用中，CF儲(chǔ)存卡也可以用來(lái)存儲(chǔ)機(jī)器的數(shù)據(jù)。注意：由于卡內(nèi)保存有系統(tǒng)程序，CF存儲(chǔ)卡不能作為移動(dòng)存儲(chǔ)媒介使用。圖CF存儲(chǔ)卡3.

示教器在機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程調(diào)試、運(yùn)動(dòng)控制等操作時(shí)都會(huì)使用手持式編程器，機(jī)器人手持式編程器常被稱(chēng)為示教器。KeMotion控制系統(tǒng)使用的示教器稱(chēng)為KETopKETop：KEBATeachoperatingpanel（KEBA示教操作面板）。。KETop是一款堅(jiān)固耐用的可手持移動(dòng)式操作和顯示設(shè)備，配備以太網(wǎng)的強(qiáng)大處理器使KETop在各種應(yīng)用中的所有任務(wù)都可以使用圖形界面在彩色顯示屏上處理，KETop觸摸屏具有直觀(guān)的用戶(hù)界面。KKETop：KEBATeachoperatingpanel（KEBA示教操作面板）。4.

接線(xiàn)設(shè)備1）接線(xiàn)盒接線(xiàn)盒JB001JB：JunctionBox（接線(xiàn)盒）。（其六視圖如下左圖）用于將示教器和控制器通過(guò)以太網(wǎng)連接起來(lái)。接線(xiàn)盒JB001的接口如下右圖所示。JB：JunctionBox（接線(xiàn)盒）。2）KETop連接電纜KETop連接電纜（見(jiàn)下圖）用于連接示教器和接線(xiàn)盒。3）彈簧壓緊端子彈簧壓緊端子（見(jiàn)下圖）XT050/A用于連接控制器電源輸入接口，XT030/A用于連接控制器數(shù)字I/O模塊接口，接線(xiàn)盒S2接口也有配套的彈簧壓緊端子。圖彈簧壓緊端子4）以太網(wǎng)線(xiàn)以太網(wǎng)線(xiàn)（見(jiàn)下圖）用于控制器以太網(wǎng)接口與接線(xiàn)盒S3接口的連接。圖以太網(wǎng)線(xiàn)二、控制器硬件接線(xiàn)1.

控制器電源接線(xiàn)CP088/X型控制器使用24V直流電源供電。為了防止產(chǎn)生電位差問(wèn)題，所有的0V接線(xiàn)都應(yīng)接在接地排上，所有的屏蔽線(xiàn)的屏蔽層都應(yīng)接在屏蔽層接線(xiàn)排上。接線(xiàn)時(shí)，控制器電源接口先安裝上彈簧壓緊端子，再連接電源線(xiàn)。2.

控制器接地控制器機(jī)殼接地點(diǎn)（見(jiàn)圖）在控制器的下部，帶有接地符號(hào)的一個(gè)M4規(guī)格的螺孔，使用鍍鋅壓鉚螺母連接地線(xiàn)。3.

控制器連接PC使用網(wǎng)線(xiàn)連接控制器的以太網(wǎng)接口ETHERNET0和PC的以太網(wǎng)接口。4.I/O接線(xiàn)I/O接線(xiàn)時(shí)，控制器數(shù)字I/O模塊接口先安裝上彈簧壓緊端子，再連接I/O線(xiàn)。5.

示教器接線(xiàn)如圖所示為示教器電纜連接區(qū)域，將KETop連接電纜的S3插頭連接至接口1，S