工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員 高級(jí) 課件 衛(wèi)家鵬 項(xiàng)目2 電氣系統(tǒng)裝調(diào)

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員（高級(jí)）項(xiàng)目2電氣系統(tǒng)裝調(diào)知識(shí)目標(biāo)：1.掌握可編程控制器（PLC）、伺服裝置、步進(jìn)裝置、變頻裝置、人機(jī)交互裝置等的裝配方法。2.掌握機(jī)器人工作站或系統(tǒng)的急停和安全操作規(guī)范。技能目標(biāo)：1.能按照電氣裝配技術(shù)文件要求安裝機(jī)器人工作站或系統(tǒng)的電氣柜、配電盤等。2.能根據(jù)電氣原理圖、電氣接線圖連接電氣柜的配電盤線路。3.能按照電氣接線圖要求連接機(jī)器人工作站或系統(tǒng)的外部急停回路、安全回路。4.能連接機(jī)器人工作站或系統(tǒng)的控制電路。2.1電氣系統(tǒng)裝配2.1.1機(jī)器人工作站常見(jiàn)電氣裝置的裝配【相關(guān)知識(shí)】一、工作站PLC設(shè)計(jì)的基本步驟1.明確設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件2.確定用戶輸入設(shè)備和輸出設(shè)備3.選擇PLC的機(jī)型4.分配I/O地址，繪制I/O接線圖5.設(shè)計(jì)控制程序6.必要時(shí)設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備7.編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件2.1電氣系統(tǒng)裝配二、工作站電氣控制系統(tǒng)介紹1.S7-1200PLC簡(jiǎn)介2.1電氣系統(tǒng)裝配2.控制電動(dòng)機(jī)1）伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)一般是指直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，具體見(jiàn)表2-1。2）常用伺服控制電動(dòng)機(jī)的控制方式主要有開(kāi)環(huán)控制、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制三種。2.1電氣系統(tǒng)裝配2.1電氣系統(tǒng)裝配3.變頻器2.1電氣系統(tǒng)裝配（1）常用參數(shù)設(shè)置常用參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表2-2。2.1電氣系統(tǒng)裝配（2）主電路的接線1）電源應(yīng)接到變頻器輸入端R、S、T接線端子上，一定不能接到變頻器輸出端（U、V、W）上，否則將損壞變頻器。2）在端子+、PR間不要連接除建議的制動(dòng)電阻器選件以外的東西，絕對(duì)不要短路。3）應(yīng)減少電磁波干擾。4）長(zhǎng)距離布線時(shí)，由于受到布線的寄生電容充電電流的影響，會(huì)使快速響應(yīng)電流限制功能降低，導(dǎo)致接于二次側(cè)的儀器誤動(dòng)作而產(chǎn)生故障。5）在變頻器輸出側(cè)不要安裝電力電容器、浪涌抑制器和無(wú)線電噪聲濾波器，否則將導(dǎo)致變頻器故障或電力電容器和浪涌抑制器的損壞。6）使電壓降在2%以內(nèi)，應(yīng)使用適當(dāng)型號(hào)的導(dǎo)線接線。7）運(yùn)行后，改變接線的操作，必須在電源切斷10min以上，用萬(wàn)用表檢查電壓后進(jìn)行。2.1電氣系統(tǒng)裝配（3）控制電路的接線1）控制電路端子的接線應(yīng)使用屏蔽線或雙絞線，而且必須與主回路、強(qiáng)電回路（含200V繼電器程序回路）分開(kāi)布線。2）由于控制電路的頻率輸入信號(hào)是微小電流，所以在接點(diǎn)輸人的場(chǎng)合，為了防止接觸不良，微小信號(hào)接點(diǎn)應(yīng)使用兩個(gè)并聯(lián)的接點(diǎn)或使用雙生接點(diǎn)。3）控制電路的接線一般選用0.3~0.75mm2

的電纜。（4）地線的接線1）由于在變頻器內(nèi)有漏電流，為了防止觸電，變頻器和電動(dòng)機(jī)必須接地。2）變頻器接地要用專用接地端子。3）鍍錫中不要含鉛。4）接地電纜盡量用較粗的線徑，必須大于或等于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；接地點(diǎn)盡量靠近變頻器，接地線越短越好。2.1電氣系統(tǒng)裝配4.組態(tài)軟件2.1電氣系統(tǒng)裝配（1）MCGS嵌入版組態(tài)軟件的主要功能1）簡(jiǎn)單靈活的可視化操作界面。2）實(shí)時(shí)性強(qiáng)，有良好的并行處理性能。3）豐富、生動(dòng)的多媒體畫面。4）完善的安全機(jī)制。5）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。6）多樣化的報(bào)警功能。7）支持多種硬件設(shè)備。（2）軟件的下載和系統(tǒng)設(shè)置1）軟件下載。2）軟件啟動(dòng)。3）系統(tǒng)維護(hù)。2.1電氣系統(tǒng)裝配4）工程建立和下載參考其官方網(wǎng)站（）的產(chǎn)品使用手冊(cè)。【技能操作】一、PLC的安裝注意事項(xiàng)1.PLC的安裝2.電源接線3.接地4.直流24V接線端5.輸入接線6.輸出接線1）PLC有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式。2）輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。2.1電氣系統(tǒng)裝配3）由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板，因此應(yīng)用熔絲保護(hù)輸出元件。4）采用繼電器輸出時(shí)，承受的感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命，因此繼電器工作壽命要長(zhǎng)。5）PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾，因此要采取措施加以控制。二、伺服系統(tǒng)1）室內(nèi)安裝，要求無(wú)水、無(wú)粉塵、無(wú)腐蝕氣體、通風(fēng)良好。2）垂直安裝，即安裝到金屬的底板上。3）盡可能在控制柜內(nèi)另外安裝通風(fēng)風(fēng)扇。4）伺服驅(qū)動(dòng)器與電焊機(jī)、放電加工設(shè)備等使用同一路電源，或在伺服驅(qū)動(dòng)器附近使用高頻干擾設(shè)備，應(yīng)采用隔離變壓器和有源濾波器。5）將伺服驅(qū)動(dòng)器安裝在干燥且通風(fēng)良好的場(chǎng)所。6）盡量避免受到振動(dòng)或撞擊。2.1電氣系統(tǒng)裝配7）盡一切可能防止金屬粉塵及鐵屑進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)。8）安裝時(shí)請(qǐng)確認(rèn)服驅(qū)動(dòng)器固定，不易松動(dòng)脫落。9）接線端子必須帶有絕緣保護(hù)。10）在斷開(kāi)伺服驅(qū)動(dòng)器電源后，必須間隔10s后方能再次給驅(qū)動(dòng)器通電，否則頻繁的通斷電會(huì)導(dǎo)致伺服驅(qū)動(dòng)器損壞。11）在斷開(kāi)伺服驅(qū)動(dòng)器電源后1min內(nèi)，禁止用手直接接觸伺服驅(qū)動(dòng)器的接線端子，否則將會(huì)有觸電的危險(xiǎn)。12）當(dāng)在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)安裝多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)，為了伺服驅(qū)動(dòng)器的良好散熱，避免相互。三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的安裝注意事項(xiàng)1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在有油和水場(chǎng)合中的注意事項(xiàng)1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以用在會(huì)受水或油滴侵襲的場(chǎng)所，但是它不是全防水或防油的。2.1電氣系統(tǒng)裝配2）如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連接到一個(gè)減速齒輪，使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)加油封，以防止減速齒輪的油進(jìn)入步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。3）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電纜不要浸沒(méi)在油或水中。2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電纜的注意事項(xiàng)1）確保電纜不因外部彎曲力或自身重量而受到力矩或垂直負(fù)荷，尤其是在電纜出口處或連接處。2）在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)移動(dòng)的情況下，應(yīng)把電纜（就是隨電動(dòng)機(jī)配置的那根）牢固地固定到一個(gè)靜止的部分（相對(duì)電動(dòng)機(jī)），并且應(yīng)當(dāng)用一個(gè)裝在電纜支座里的附加電纜來(lái)延長(zhǎng)它，這樣彎曲應(yīng)力可以減到最小。3）電纜的彎頭半徑做到盡可能大。3.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸端負(fù)載的注意事項(xiàng)1）確保在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸上的徑向和軸向負(fù)載控制在每種型號(hào)的規(guī)定值以內(nèi)。2）在安裝一個(gè)剛性聯(lián)軸器時(shí)要格外小心，特別是過(guò)度彎曲的負(fù)載可能導(dǎo)致軸端和軸承的損壞或磨損。2.1電氣系統(tǒng)裝配3）最好用柔性聯(lián)軸器，以便使徑向負(fù)載低于允許值，此物是專為高機(jī)械強(qiáng)度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的。4）關(guān)于允許軸負(fù)載，請(qǐng)參閱“允許的軸負(fù)荷表”（見(jiàn)使用說(shuō)明書）。4.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸端的注意事項(xiàng)1）在安裝/拆卸耦合部件到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸端時(shí)，不要用錘子直接敲打軸端。2）使軸端對(duì)齊到最佳狀態(tài)（對(duì)不好可能導(dǎo)致振動(dòng)或軸承損壞）。四、變頻器的安裝注意事項(xiàng)1）安裝前閱讀機(jī)器說(shuō)明書。2）安裝牢固。3）安裝留有足夠間隙。4）通風(fēng)狀況良好。5）環(huán)境溫度在-10~45°C。6）接線安裝牢固。2.1電氣系統(tǒng)裝配7）線號(hào)清晰明了。8）線纜粗細(xì)符合標(biāo)準(zhǔn)。9）線纜絕緣。10）接地。五、觸摸屏的安裝注意事項(xiàng)1）將24V電源線剝線后插入電源插頭接線端子中。2）使用一字螺絲刀將電源插頭螺釘鎖緊。3）將電源插頭插入產(chǎn)品的電源插座。4）采用直徑1.02mm（18AWG）的電源線。2.1電氣系統(tǒng)裝配2.1.2機(jī)器人工作站的急停和安全操作規(guī)范【相關(guān)知識(shí)】一、機(jī)器人系統(tǒng)的停止機(jī)制1.ES回路2.AS回路3.GS回路4.SS回路二、機(jī)器人的安全操作規(guī)范1.安全裝置1）安全開(kāi)關(guān)。2.1電氣系統(tǒng)裝配2）安全標(biāo)志。2.操作安全注意事項(xiàng)（1）操作人員的安全注意事項(xiàng)1）設(shè)備操作人員必須經(jīng)過(guò)設(shè)備生產(chǎn)商的專業(yè)培訓(xùn)，并通過(guò)機(jī)器人初級(jí)培訓(xùn)（及初級(jí)以上）考核后上崗。2）操作人員必須穿戴相關(guān)勞保用品，如安全鞋、安全帽等。3）按照一定的規(guī)章制度來(lái)操作機(jī)器人：①檢查設(shè)備：在確保機(jī)器人固定于底座后，檢查控制柜和本體的電纜是否完好。②確認(rèn)無(wú)人：確保在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍以內(nèi)沒(méi)有人員在內(nèi)。③急停裝置：機(jī)器人運(yùn)動(dòng)之前確?？刂乒窈捅倔w上的急停裝置安全有效。④回零操作：機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行前，確保機(jī)器人能夠準(zhǔn)確回零。⑤手動(dòng)移動(dòng)：機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行前，先對(duì)每個(gè)軸進(jìn)行試運(yùn)行，查看是否有異常。2.1電氣系統(tǒng)裝配⑥自動(dòng)運(yùn)行：再次確認(rèn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)是否有人員在內(nèi)，是否有其他物體干涉。⑦問(wèn)題處理：一旦機(jī)器人出現(xiàn)異?；蛴腥藛T入內(nèi)，應(yīng)立即按下急停裝置。⑧問(wèn)題匯報(bào)：如遇到其他問(wèn)題，可聯(lián)系銷售將故障位置照片信息等反饋給廠家。4）事故出現(xiàn)的原因：①干涉（占45%）：位于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的操作人員，注意了一臺(tái)機(jī)器人，而忽視了另一臺(tái)正在運(yùn)轉(zhuǎn)。②速度（占22%）：機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度突然從低速變成了高速。2.1電氣系統(tǒng)裝配③操作（占19%）：電氣調(diào)試人員在接線時(shí)，他人打開(kāi)了電氣總閘。④程序（占14%）：程序編輯錯(cuò)誤或運(yùn)行了不對(duì)應(yīng)的工裝的程序。（2）機(jī)器人的安全注意事項(xiàng)（3）線纜的安全注意事項(xiàng)1）在進(jìn)行控制柜與機(jī)器人、外部設(shè)備間的配線及配管時(shí)需采取防護(hù)措施，如將管、線或電纜從坑內(nèi)穿過(guò)或加保護(hù)蓋子以遮蓋，以免被人踩壞或被叉車碾壓而造成損壞。2）操作者和其他人員可能會(huì)被明線、電纜或管路絆往而將其損壞，從而會(huì)造成機(jī)器人的非正常動(dòng)作，以致引起人身傷害或設(shè)備損壞。（4）運(yùn)輸?shù)陌踩⒁馐马?xiàng)1）吊車、吊具或叉車應(yīng)由經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)行操作，否則可能會(huì)造成人身傷害和設(shè)備損壞。2）在用吊車運(yùn)輸機(jī)器人時(shí)，需要使鋼絲繩與定位裝置垂直吊起，否則可能會(huì)引起機(jī)器人向下傾翻從而造成設(shè)備損壞。2.1電氣系統(tǒng)裝配3）在起吊前請(qǐng)檢查鋼絲繩是否破損或生銹，盡量選擇保養(yǎng)良好的鋼絲繩來(lái)作業(yè)；還要確認(rèn)鋼絲繩足夠堅(jiān)韌，必須能承受機(jī)器人的重量（控制柜約重100kg，機(jī)器人本體約重150kg）。注意事項(xiàng)：①確認(rèn)有足夠的空間來(lái)維修機(jī)器人、控制柜和其他外圍設(shè)備，并應(yīng)由廠家或?qū)I(yè)人員進(jìn)行維修，嚴(yán)禁私自對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行拆卸。②機(jī)器人所有軸都可以通過(guò)設(shè)定的軟件限位開(kāi)關(guān)來(lái)限制機(jī)器人軸的運(yùn)動(dòng)范圍。2.1電氣系統(tǒng)裝配【技能操作】一、ES回路與AS回路的接線方法1.ES回路2.AS回路2.1電氣系統(tǒng)裝配二、機(jī)器人系統(tǒng)急停的恢復(fù)方法2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2.1機(jī)器人電氣系統(tǒng)短路、接地及相關(guān)檢測(cè)點(diǎn)的檢查【相關(guān)知識(shí)】一、常見(jiàn)電氣故障1.電路短路1）電源短路。2）負(fù)載短路。2.開(kāi)路3.接地故障二、電氣故障原因分析1.導(dǎo)致電路短路的可能原因1）連接錯(cuò)誤，例如相線與中性線短接。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2）線路老化或絕緣被破壞。3）元件損壞或有設(shè)計(jì)缺陷。4）人為過(guò)失，例如使用萬(wàn)用表時(shí)表筆短接，使相線與中性線短接。5）接地故障。2.導(dǎo)致電路開(kāi)路的可能原因1）導(dǎo)線接線端或連接點(diǎn)松脫。2）線路受損。3）導(dǎo)線受機(jī)械外力損傷而斷開(kāi)。4）導(dǎo)線與所供負(fù)荷不匹配，長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷損環(huán)絕緣造成短路燒斷而斷路。三、電氣故障的危害1.電路中短路的危害1）電路發(fā)生短路時(shí)，電流比較大，容易燒壞線路、電器及電源，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致火災(zāi)。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2）造成低電壓，使電氣設(shè)備無(wú)法正常工作。3）造成停電事故。4）對(duì)附近的信號(hào)系統(tǒng)、通信線路及電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，使之無(wú)法正常運(yùn)行，甚至引起誤動(dòng)作。5）影響系統(tǒng)穩(wěn)定。2.電路中開(kāi)路的危害2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試四、機(jī)器人常見(jiàn)電氣故障分析及解決辦法2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試【技能操作】一、工作站主電路短路的檢測(cè)1）在斷電情況下，打開(kāi)數(shù)字萬(wàn)用表，將旋鈕轉(zhuǎn)到蜂鳴器檔。2）根據(jù)工作站主電路電氣圖樣，檢測(cè)線路相線和中性線之間接線是否出現(xiàn)短路，如出現(xiàn)短路，萬(wàn)用表蜂鳴器會(huì)持續(xù)發(fā)出響聲，同時(shí)指示燈亮起。3）發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象后，檢查短路原因，如圖2-9所示。二、工作站控制電路短路的檢測(cè)1）在斷電情況下，打開(kāi)數(shù)字萬(wàn)用表，將旋鈕轉(zhuǎn)到蜂鳴器檔。2）檢測(cè)直流24V和0V之間的接線有沒(méi)有短路，如出現(xiàn)短路，萬(wàn)用表蜂鳴器會(huì)持續(xù)發(fā)出響聲，同時(shí)指示燈亮起。3）發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象后，檢查接線端子是否出現(xiàn)短接，如圖2-10所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試三、工作站電路開(kāi)路的檢測(cè)四、工作站主電路電壓的檢測(cè)1）打開(kāi)萬(wàn)用表，將旋鈕轉(zhuǎn)到交流電壓檔。2）將萬(wàn)用表兩表筆放在兩個(gè)要測(cè)試的端子上，讀取電壓值。3）如果讀取的電壓值和被測(cè)的電壓誤差不大，則電路交流電壓正常；如果誤差較大，則應(yīng)該檢查電路。五、工作站輔助電壓的檢測(cè)1）打開(kāi)萬(wàn)用表，將旋鈕轉(zhuǎn)到直流電壓檔。2）將萬(wàn)用表兩表筆放在兩個(gè)要測(cè)試的端子上，讀取電壓值（注意正負(fù)）。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試3）如果讀取的電壓值和被測(cè)的電壓誤差不大，則電路直流電壓正常；如果數(shù)值為負(fù)數(shù)，則說(shuō)明表筆正負(fù)接反。六、電氣部件檢查調(diào)試記錄單的填寫1.日常維護(hù)2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.供電電源電壓的確認(rèn)3.斷相檢查4.其他檢查項(xiàng)目2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2.2傳感器的測(cè)試【相關(guān)知識(shí)】一、機(jī)器人傳感器的分類（1）內(nèi)部傳感器這種傳感器安裝在機(jī)器人自身中，用來(lái)感知它自己的狀態(tài)，以調(diào)整并控制機(jī)器人的行動(dòng)，通常由位置、速度、角度傳感器（即9軸姿態(tài)傳感器）組成。（2）外部傳感器這類傳感用于檢測(cè)環(huán)境、目標(biāo)的狀態(tài)和特征，使機(jī)器人和環(huán)境發(fā)生交互作用，從而具備自校正和自適應(yīng)能力。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試二、外部傳感器的分類1.觸覺(jué)傳感器2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.視覺(jué)傳感器3.力覺(jué)傳感器2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試4.接近傳感器5.聽(tīng)覺(jué)傳感器6.其他傳感器2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試三、機(jī)器人傳感器的具體應(yīng)用場(chǎng)合2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試【技能操作】傳感器的故障檢測(cè)一、征兆判斷二、故障碼檢測(cè)三、傳感器周圍檢查四、外部電壓、搭鐵及線束導(dǎo)通檢查五、本體檢查六、輸出信號(hào)檢查七、檢修與更換2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試八、清除故障碼2.2.3機(jī)器人工作站常用電氣裝置的參數(shù)設(shè)置【相關(guān)知識(shí)】一、PLC的硬件組態(tài)1）新建項(xiàng)目。新建項(xiàng)目操作如圖2-16所示。2）添加新設(shè)備。這里添加一個(gè)S7-1200PLC，如圖2-17所示。3）根據(jù)訂貨號(hào)選擇相應(yīng)的設(shè)備，如圖2-18所示。4）添加GSD文件，如圖2-19所示。5）修改PLC的IP地址，如圖2-20所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試6）在PLC屬性里啟用系統(tǒng)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘存儲(chǔ)器，如圖2-21所示。7）在“防護(hù)與安全”“連接機(jī)制”中勾選“允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問(wèn)”，確保與觸摸屏通信時(shí)能正常進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，如圖2-22所示。8）進(jìn)行1/0模塊組態(tài)，如圖2-23所示。9）在目錄中選擇“其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備“?“PROFINETIO”?“I/O”?“HDC”?“Smart-LinkIO”?“前端模塊”?“FR8210”，如圖2-24所示。10）在FR8210中添加DI模塊和DO模塊，如圖2-25所示。11）將I/O模塊與PLC連接，如圖2-26所示。12）完成以上設(shè)置則硬件組態(tài)完成。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試二、PLC程序的編寫1）程序編寫。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2）查閱指令的使用方法。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試3）程序的下載。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試【技能操作】KUKA機(jī)器人與西門子PLC的PROFINET通信連接設(shè)置一、添加KUKA機(jī)器人控制柜GSD文件1）打開(kāi)博途軟件，創(chuàng)建一個(gè)PLC項(xiàng)目，然后單擊“選項(xiàng)”?“管理通用站描述文件（GSD）”，如圖2-30所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2）單擊“源路徑”后面的按鈕，去WorkVisual6.0軟件的安裝目錄中尋找GSD文件，如圖2-31所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試3）WorkVisual6.0軟件的GSD文件路徑如圖2-32所示，選中機(jī)器人控制柜型號(hào)所對(duì)應(yīng)的GSD文件，然后單擊“確定”。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試4）選擇版本號(hào)后，單擊“安裝”，如圖2-33所示，等待幾秒。5）安裝完成，單擊“關(guān)閉”即可，然后等待十幾秒進(jìn)行配置文件更新，如圖2-34所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試二、PLC與機(jī)器人的通信組態(tài)1）首先在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”的“網(wǎng)絡(luò)視圖”中添加一個(gè)CPU，型號(hào)為1214C，如圖2-35所示。2）然后添加KRCS設(shè)備。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試3）右擊KRC5設(shè)備選擇“屬性”，如圖2-37所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試4）在“子網(wǎng)”下拉列表中選擇“PN/

IE_1”，建立與PLC之間的網(wǎng)絡(luò)連接，在其屬性中修改機(jī)器人的IP地址（與KUKA機(jī)器人示教器中設(shè)置的IP地址一致），并修改PROFI-NET設(shè)備名稱（此必須與WorkVisual6.0軟件中設(shè)置的PROFINET設(shè)備名稱一致）給機(jī)器人分配子網(wǎng)，如圖2-38所示。5）單擊“網(wǎng)絡(luò)視圖”中的“未分配”字樣，然后選擇“PLC_1.PROFINET接口_1”，如圖2-39所示。6）至此，PLC與機(jī)器人的通信組態(tài)就建立完成了，如圖2-40所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試三、設(shè)置I/O數(shù)量1）雙擊KRCS設(shè)備進(jìn)入設(shè)備視圖，如圖2-41所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2）單擊右側(cè)的小三角，彈出“設(shè)備概覽”，如圖2-42和圖2-43所示。3）先選中“設(shè)備概覽”中的配置好的I/O，右擊刪除，重新配置我們需要的I/O數(shù)量，如圖2-44所示。4）在右側(cè)“硬件目泉”中找到本次需要的16

I/16

O拖人插槽2中，如圏2-45所示。5）I/O配置完成，如圖2-46所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試6）將PLC配置數(shù)據(jù)下載到PLC中，如圖2-47所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試四、KUKA外部軸的配置方法1）連接控制柜和外部軸的動(dòng)力線和編碼器線，如圖2-48和圖2-49所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2）連接機(jī)器人底部RDC（ResolverDigitalConverter，旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換器）的編碼器線如圖2-50所示。3）在Workvisual中進(jìn)行外部軸的添加與配置。五、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置1.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵指標(biāo)（1）負(fù)載由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器上供給的電壓決定，電壓高，流過(guò)的電流大，轉(zhuǎn)矩就大（當(dāng)電壓確定后，可以由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器上的撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置對(duì)應(yīng)的電流以調(diào)整負(fù)載大小）；還和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的接線方法有關(guān)（串聯(lián)接法時(shí)，轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)速低，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱?。徊⒙?lián)接法時(shí)，轉(zhuǎn)速高，性能好，但是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱大）。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試（2）轉(zhuǎn)速主要由控制器發(fā)出的脈沖信號(hào)頻率決定，但是調(diào)整驅(qū)動(dòng)器細(xì)分（撥碼開(kāi)關(guān)）使得電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈脈沖數(shù)就發(fā)生變化，使得發(fā)同樣脈沖頻率時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不一樣，間接影響了轉(zhuǎn)速。（3）精度由電動(dòng)機(jī)的步距角和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置細(xì)分（撥碼開(kāi)關(guān)）決定。1）步距角。2）細(xì)分。2.設(shè)置步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的參數(shù)，調(diào)整負(fù)載、轉(zhuǎn)速、精度的要求1）關(guān)于負(fù)載設(shè)置。2）關(guān)于轉(zhuǎn)速設(shè)置。3）關(guān)于細(xì)分設(shè)置。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試六、MCGS和西門子1200PLC的通信設(shè)置1）打開(kāi)昆侖通態(tài)的組態(tài)軟件MCGS，新建一個(gè)項(xiàng)目。2）選擇觸摸屏型號(hào)后單擊“確定”即可，在出現(xiàn)的界面里單擊“設(shè)備窗口”，然后單擊右側(cè)的“設(shè)備組態(tài)”，如圖2-52所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試3）單擊“設(shè)備組態(tài)”后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“設(shè)備工具箱”窗口，單擊“設(shè)備管理”，會(huì)出現(xiàn)圖2-53所示“設(shè)備管理”界面，其中可以找到各種設(shè)備通信用的驅(qū)動(dòng)，這里我們選擇西門子1200PLC。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試4）這樣“設(shè)備工具箱”窗口中就會(huì)出現(xiàn)剛才所增加的設(shè)備，雙擊它即可完成添加，如圖2-54所示。5）再打開(kāi)“設(shè)備窗口”就會(huì)出現(xiàn)剛才選擇的設(shè)備，雙擊打開(kāi)就可以設(shè)置具體的通信內(nèi)容了，比如西門子1200需要設(shè)置屏和PLC的通信IP地址，如圖2-55所示。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試6）如圖2-56所示，左邊窗口中的本地IP地址就是給觸摸屏設(shè)置的地址，遠(yuǎn)端IP地址就是需通信的PLC的IP地址。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2.4機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的通信和標(biāo)定【相關(guān)知識(shí)】一、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的通信1.Modbus通信協(xié)議1）主/從原理。主/從原理如圖2-57所示。2）Modbus的ASCII通信方式。Modbus的ASCII通信方式如下：2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試3）Modbus的RTU通信方式。2.以太網(wǎng)通信協(xié)議二、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的標(biāo)定1.

N點(diǎn)標(biāo)定2.標(biāo)定板標(biāo)定【技能操作】基于VisionMaster視覺(jué)算法平臺(tái)的通信和標(biāo)定一、視覺(jué)系統(tǒng)的通信2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試1.接收數(shù)據(jù)1）輸入配置：選擇輸入數(shù)據(jù)來(lái)源。2）數(shù)據(jù)源：可選擇從數(shù)據(jù)隊(duì)列、通信設(shè)備或全局變量接收數(shù)據(jù)。3）獲取行數(shù)：選擇接收數(shù)據(jù)的行數(shù)，每個(gè)隊(duì)列最多可以有256行。4）輸入數(shù)據(jù)：設(shè)置變量名稱用來(lái)存儲(chǔ)接收的數(shù)據(jù)。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.發(fā)送數(shù)據(jù)2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試3.

IO通信2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試1）輸入配置：配置IO1~IO8的輸出條件，滿足條件時(shí)才會(huì)有IO信號(hào)輸出，一般配置為模塊狀態(tài)結(jié)果或者條件檢測(cè)的結(jié)果。2）運(yùn)行參數(shù)：設(shè)置控制器類型、輸出類型、有效電平以及持續(xù)時(shí)間。3）控制器類型：設(shè)置使用的控制器型號(hào)。4）持續(xù)時(shí)間：輸出有效電平的時(shí)間。5）有效電平：IO口的輸出電平。6）輸出類型：設(shè)置為“OK時(shí)輸出”或“NG時(shí)輸出”。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試4.Modbus通信1）設(shè)備地址：范圍為0~247，0默認(rèn)為廣播功能。從站地址實(shí)際1~247。2）功能碼：包括0x03讀保持寄存器、0x04讀寫入寄存器、0x06寫單個(gè)寄存器和0x10寫多個(gè)寄存器等。3）寄存器地址：需要訪問(wèn)的寄存器地址，范圍為0~65535。4）寄存器個(gè)數(shù)：范圍1~125。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試5）主從模式：僅支持主機(jī)模式，Modbus通信模塊作為客戶端。6）通信設(shè)備：可選擇串口或TCP客戶端，串口和TCP客戶端需要在“通信管理”中新建。7）協(xié)議選擇：可選擇協(xié)議有RTU和ASC

II。8）超時(shí)時(shí)間：范圍為1~10000，表示發(fā)出數(shù)據(jù)直到收到返回確認(rèn)信號(hào)的時(shí)間，單位為ms。5.PLC通信1）輸入設(shè)置：選擇命令類型力讀數(shù)據(jù)或?qū)憯?shù)據(jù)。2）PLC類型：選擇PLC的類型，默認(rèn)為三菱。3）通信協(xié)議：選擇3E幀、3C幀格式3或4C幀格式5。4）報(bào)文類型：選擇ASCII或二進(jìn)制。5）軟元件類型：選擇X、Y、M或D。6）軟元件地址：范圍為0~2047。7）軟元件點(diǎn)數(shù)：范圍為0~63。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試8）通信方式：可以選擇串口、TCP客戶端或TCP服務(wù)端。9）通信參數(shù)：設(shè)置讀超時(shí)時(shí)間和寫超時(shí)時(shí)間。二、視覺(jué)系統(tǒng)的標(biāo)定1.N點(diǎn)標(biāo)定具體步驟如下：1）確定好標(biāo)定特征（比如圓、圖案等）、標(biāo)定位置和標(biāo)定步長(zhǎng)（即執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)步長(zhǎng)）。2）通過(guò)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)（比如工業(yè)機(jī)器人）運(yùn)動(dòng)至9個(gè)點(diǎn)，分別采集9幅圖，并記錄下9個(gè)位置的物理坐標(biāo)。3）分別對(duì)9幅圖進(jìn)行特征查找，定位出圖像坐標(biāo)。4）獲得的圖像坐標(biāo)和物理坐標(biāo)形成9個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)，然后輸入給標(biāo)定算法組件庫(kù)進(jìn)行處理。2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.標(biāo)定轉(zhuǎn)換2.2電氣系統(tǒng)功能檢查與調(diào)試2.3電氣系統(tǒng)裝調(diào)技能訓(xùn)練實(shí)例技能訓(xùn)練1機(jī)器人工作站常見(jiàn)電氣裝置的裝配與設(shè)定一、訓(xùn)練要求1.工業(yè)機(jī)器人本體及外部工裝的安裝與調(diào)試2.工業(yè)機(jī)器人工作站其他外設(shè)及工作站控制器的安裝與調(diào)試1）對(duì)機(jī)器人工作站的外設(shè)進(jìn)行安裝、調(diào)試和機(jī)械、電氣常規(guī)檢查。2）對(duì)工作站控制器進(jìn)行安裝、調(diào)試。2.3電氣系統(tǒng)裝調(diào)技能訓(xùn)練實(shí)例3）對(duì)工作站的安全設(shè)施進(jìn)行安裝、調(diào)試和機(jī)械、電氣常規(guī)檢查，完成安全光柵、光電傳感器的接線與調(diào)試，使后續(xù)編程時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：①當(dāng)觸發(fā)安全光柵時(shí)，工業(yè)機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)。②光電傳感器能夠正確感應(yīng)到工件。2.3電氣系統(tǒng)裝調(diào)技能訓(xùn)練實(shí)例4）安裝、調(diào)試完成后，可對(duì)工業(yè)機(jī)器人及工作站周邊配套設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單動(dòng)作的編程。二、設(shè)備及工具清單2.3電氣系統(tǒng)裝調(diào)技能訓(xùn)練實(shí)例三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)四、操作步驟1）工業(yè)機(jī)器人本體及外部工裝的安裝與調(diào)試。2）對(duì)機(jī)器人工作站的外設(shè)進(jìn)行安裝、調(diào)試和機(jī)械、電氣常規(guī)檢查。①正確安裝相機(jī)通信線、電源線。②將視頻連接線、通信線、電源線等線纜連接至視覺(jué)系統(tǒng)控制器。3）對(duì)工作站控制器進(jìn)行安裝、調(diào)試。①完成主控PLC線路安裝。②完成傳送帶控制變頻器參數(shù)設(shè)置。2.3電氣系統(tǒng)裝調(diào)技能訓(xùn)練實(shí)例③正確安裝工作站工件傳送帶裝置。4）對(duì)工作站的安全設(shè)施進(jìn)行安裝、調(diào)試和機(jī)械、電氣常規(guī)檢查。5）上電調(diào)試。6）調(diào)試完成后，整理線路。注意事項(xiàng)：①確保操作過(guò)程中的人身和設(shè)備安全。②處理工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)異常問(wèn)題。③處理工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)安全回路等連接線路問(wèn)