工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)組建課件 4.1 工業(yè)機(jī)器人工作站

工業(yè)機(jī)器人裝配工作站系統(tǒng)組建任務(wù)4-1FANUC工業(yè)機(jī)器人工作站PROFINET網(wǎng)絡(luò)通信配置CONTENTS目錄任務(wù)描述1234學(xué)習(xí)目標(biāo)知識準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施01任務(wù)描述任務(wù)描述

在工業(yè)機(jī)器人裝配工作站中，若要讓機(jī)器人與相關(guān)外圍設(shè)備按設(shè)定方式執(zhí)行任務(wù)則需要PLC、機(jī)器人之間建立通信并完成程序編寫與下載調(diào)試。在編寫PLC程序之前，需要首先對PLC完成硬件組態(tài)，然后分別在博圖軟件以及機(jī)器人示教器上完成PROFINET通信參數(shù)配置，而完成此任務(wù)需要完成分布式設(shè)備的GSD文件安裝、分布式設(shè)備（機(jī)器人）組態(tài)以及PROFINET網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置等操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)02學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能根據(jù)現(xiàn)場PLC設(shè)備完成硬件組態(tài)2.能在博途軟件中組態(tài)PROFINET分布式通信設(shè)備3.學(xué)會FANUC機(jī)器人PROFINET通信參數(shù)配置方法知識準(zhǔn)備03知識準(zhǔn)備1.PROFINET網(wǎng)絡(luò)組建主要步驟

完成PLC與分布式設(shè)備（FANUC工業(yè)機(jī)器人）PROFINET控制網(wǎng)絡(luò)的組建主要步驟如下：

首先，在博途軟件中對所有使用PROFINET通信的模塊完成硬件組態(tài)的基礎(chǔ)上，對所添加的模塊進(jìn)行參數(shù)配置。參數(shù)配置主要包括：配置PLC以及通信網(wǎng)絡(luò)上各模塊的IP地址、子網(wǎng)掩碼以及設(shè)備名稱。

其次，在通信網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備所使用軟件中進(jìn)行參數(shù)配置，其參數(shù)同上，且必須與在博途軟件中所配置完全一致。

然后，在博途軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)界面中，建立PLC的CPU與FANUC工業(yè)機(jī)器人的連接關(guān)系。

最后，在程序編譯無誤后下載至PLC。知識準(zhǔn)備2.PROFINET網(wǎng)絡(luò)概述PROFINET是一種開放式的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，是由西門子公司和PROFIBUS用戶協(xié)會開發(fā)。它具有多制造商產(chǎn)品之間的通訊能力，并針可對分布式智能自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。PROFINET=PROFIBUS+Ethernet，是把PROFIBUS的主從結(jié)構(gòu)移植到以太網(wǎng)上。它同時(shí)具有以太網(wǎng)通信周期短、帶寬高、高效網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)勢使其遠(yuǎn)超現(xiàn)場總線范疇，且更靈活，同時(shí)兼具開放性和安全性。PROFINET因具有以太網(wǎng)通信的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又作為一種開放的通信標(biāo)準(zhǔn)可無縫銜接自動(dòng)化與IT網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)未來以太網(wǎng)發(fā)展，因此將會在未來的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)占據(jù)重要地位。知識準(zhǔn)備3.GSD文件GSD文件（GenericStationDescriptionfile）是通用站點(diǎn)描述文件的簡稱，是PROFIBUS-DP、PROFINETIO產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)文件，是不同生產(chǎn)商之間為互相集成使用所建立的標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。一般當(dāng)從站模塊的生產(chǎn)商與主站PLC生產(chǎn)商不同時(shí)，需要在主站組態(tài)時(shí)安裝從站模塊的GSD文件。博途（TIA）軟件安裝相應(yīng)設(shè)備GSD文件后，即可獲得該設(shè)備的相關(guān)通信信息，設(shè)備方可在硬件目錄資源卡下選用。GSD文件的安裝設(shè)置在博途軟件菜單欄的“選擇（Option）”的“安裝通用描述文件（GSD）”選項(xiàng)中。知識準(zhǔn)備4.機(jī)器人PROFINETI/O功能配置FANUC機(jī)器人實(shí)現(xiàn)PROFINET網(wǎng)絡(luò)通信可以硬件上可以選擇使用PROFINET(M)板，該板卡具有4個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，如圖所示。由上往下數(shù)第1、2個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口是機(jī)器人作為PROFINET通訊主站時(shí)應(yīng)用，在信號配置時(shí)應(yīng)用機(jī)架號（RACK）為101，3、4口是機(jī)器人作為PROFINET通訊從站時(shí)應(yīng)用，在信號配置時(shí)應(yīng)用機(jī)架號（RACK）為102。知識準(zhǔn)備5.FANUC機(jī)器人PROFINET從站啟用配置在FANUC機(jī)器人示教器進(jìn)行PROFINET參數(shù)配置過程需要設(shè)置IP地址、子網(wǎng)掩碼、當(dāng)主從站選擇以及IO設(shè)備選擇等參數(shù)。在示教器主界面中，按下示教器上“MENU”按鍵，然后根據(jù)界面所提示選項(xiàng)依次選擇“I/O”--“FROFINET(M)”，操作完成后將顯示PROFINET。參數(shù)配置界面，如圖所示。知識準(zhǔn)備界面左側(cè)有兩個(gè)頻道可進(jìn)行選擇，1頻道代表機(jī)器人作為通信主站，2頻道代表機(jī)器人作為通信從站。若將機(jī)器人作為通信從站需將1頻道關(guān)閉，2頻道打開。因此要分別將光標(biāo)移動(dòng)至1頻道和2頻道的“開關(guān)”選項(xiàng)上，通過界面下方F4“選擇”功能，將1頻道關(guān)閉（關(guān)閉狀態(tài)其頻道圖標(biāo)顏色變暗），2頻道打開（打開狀態(tài)其頻道圖標(biāo)變亮）。知識準(zhǔn)備最后根據(jù)板卡所配置的I/O設(shè)備選擇對應(yīng)參數(shù)，通過分屏按鍵將光標(biāo)移動(dòng)至2頻道下方的“IO-設(shè)備”，然后按下“ENTER”按鍵，進(jìn)入IO設(shè)備選擇界面，如圖4-5所示。通過分屏按鍵切換至IO設(shè)備選擇界面，選中IO設(shè)備實(shí)際安裝插槽號，按下“編輯”功能對應(yīng)按鍵F4進(jìn)入設(shè)備選擇界面，選擇實(shí)際安裝的IO設(shè)備類型完成配置。知識準(zhǔn)備6.建立PROFINET網(wǎng)絡(luò)連接在完成PLC與機(jī)器人PROFINET通信參數(shù)配置后，需要在博圖軟件中完成兩通信設(shè)備的軟件連接操作。在博途軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)界面，將鼠標(biāo)放在CPU模塊的網(wǎng)絡(luò)接口上后，按住鼠標(biāo)左鍵不放并拖拽至分布式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口后松開左鍵，便建立完成CPU與分布式設(shè)備軟件中的網(wǎng)絡(luò)連接，如圖(a)所示。CPU與分布式設(shè)備模塊右方會以及兩者的連接導(dǎo)線中出現(xiàn)：“IO系統(tǒng)：XXX.PROFINETIO-SYSTEM”等提示字樣(XXX為CPU設(shè)備名稱)；若在操作過程有誤，將可能出現(xiàn)圖(b)所示情況。此時(shí)，分布式設(shè)備模塊上會提示“未分配”，說明CPU與分布式設(shè)備僅創(chuàng)建一個(gè)物理連接線，并未建立網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系。在這種狀態(tài)下，博途（TIA）軟件編譯后將認(rèn)定CPU與分布式設(shè)備是相互獨(dú)立的設(shè)備。圖（a）圖（b）知識準(zhǔn)備序號信號名稱機(jī)架號地址備注1UO[1]Cmdenable1021命令使能信號輸出2UO[2]SYSRDY1022系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒輸出3UO[3]Prgrunning1023程序執(zhí)行狀態(tài)輸出4UO[4]Prgpaused1024程序暫停狀態(tài)輸出5UO[5]Motionheld1025運(yùn)動(dòng)暫停輸出6UO[6]Fault1026報(bào)警輸出7UO[7]Atpearch1027機(jī)器人就位輸出8UO[8]TPenable1028示教器使能輸出9UO[9]BatteryLowAlert1029電池電量低報(bào)警輸出10UO[10]Busy10210處理器忙輸出7.機(jī)器人系統(tǒng)與PLC信號地址關(guān)系表表1機(jī)器人系統(tǒng)輸入信號知識準(zhǔn)備序號信號名稱機(jī)架號地址備注1UI[1]IMSTP1021急停信號2UI[2]HOLD1022運(yùn)動(dòng)保持信號3UI[3]SFSPD1023安全輸入信號4UI[4]Cyclestop1024周期停止信號5UI[5]Faultreset1025錯(cuò)誤清除信號6UI[6]Start1026啟動(dòng)信號7UI[7]Home1027回原點(diǎn)8UI[8]Enable1028使能信號9UI[9]RSR1/PNS1/STYLE11029機(jī)器人啟動(dòng)請求信號110UI[10]RSR2/PNS2/STYLE210210機(jī)器人啟動(dòng)請求信號27.機(jī)器人系統(tǒng)與PLC信號地址關(guān)系表表2機(jī)器人系統(tǒng)輸出信號任務(wù)實(shí)施04任務(wù)實(shí)施1.PLC參數(shù)設(shè)置1.在設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)界面下，雙擊CPU機(jī)架，打開其巡視窗口的屬性選項(xiàng)卡界面，準(zhǔn)備對其參數(shù)進(jìn)行配置。2.選中左側(cè)導(dǎo)航欄中常規(guī)選項(xiàng)卡的“PROFINET接口[X1]”中寫入項(xiàng)目中PLC的網(wǎng)絡(luò)IP地址與子網(wǎng)掩碼。任務(wù)實(shí)施1.PLC參數(shù)設(shè)置3.在連接機(jī)制中勾選“允許來自遠(yuǎn)程對象的PUT/GET通信訪問”任務(wù)實(shí)施2.FANUC工業(yè)機(jī)器人GSD文件加載1.在博途軟件中點(diǎn)擊選擇菜單欄中“選項(xiàng)”下的“管理通用站描述文件（GSD）。2.在彈出資源瀏覽器的對話框后，通過瀏覽器找到GSD文件所在目錄下，單擊“安裝”按鈕進(jìn)行文件安裝。任務(wù)實(shí)施2.FANUC工業(yè)機(jī)器人GSD文件加載3.安裝完成后，軟件會出現(xiàn)圖中所示對話框，選擇“關(guān)閉”按鈕關(guān)閉當(dāng)前對話框完成GSD文件安裝。任務(wù)實(shí)施3.組態(tài)分布式設(shè)備（FANUC工業(yè)機(jī)器人）1.在項(xiàng)目樹中點(diǎn)擊“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”，在硬件目錄下，找到所安裝的設(shè)備選項(xiàng)通過鼠標(biāo)雙擊添加，其圖標(biāo)將會顯示在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)界面中。任務(wù)實(shí)施3.組態(tài)分布式設(shè)備（FANUC工業(yè)機(jī)器人）1.在項(xiàng)目樹中點(diǎn)擊“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”，在硬件目錄下，找到所安裝的設(shè)備選項(xiàng)通過鼠標(biāo)雙擊添加，其圖標(biāo)將會顯示在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)界面中。任務(wù)實(shí)施3.組態(tài)分布式設(shè)備（FANUC工業(yè)機(jī)器人）3.在網(wǎng)絡(luò)界面視圖下打開機(jī)器人模塊屬性界面，點(diǎn)擊左側(cè)常規(guī)選項(xiàng)卡的“PROFINET接口[X1]”，修改IP地址與子網(wǎng)掩碼2.鼠標(biāo)雙擊分布式設(shè)備模塊，在軟件界面右側(cè)硬件目錄下添加實(shí)際安裝的IO模塊任務(wù)實(shí)施4.配置FANUC機(jī)器人PROFINET網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)1.在示教器主界面中，按下示教器上“MENU”按鍵——選擇“I/O”——“PROFINET(M)”2.在PROFINET界面內(nèi)光標(biāo)移動(dòng)至1頻道和2頻道的“開關(guān)”選項(xiàng)上通過F5按鍵（有效/無效），將1頻道（主站）關(guān)閉，2頻道（從站）打開3.按下分屏按鍵““將光標(biāo)移動(dòng)地質(zhì)設(shè)定界面修改IP地址、子網(wǎng)掩碼以及設(shè)備名稱并與PLC中組態(tài)參數(shù)一致任務(wù)實(shí)施4.配置FANUC機(jī)器人PROFINET網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)4.將光標(biāo)移動(dòng)至2頻道下方的“IO-設(shè)備”按下“ENTER”按鍵，進(jìn)入IO設(shè)備選擇界面在插槽1處選擇8個(gè)字節(jié)數(shù)字輸入、輸出IO設(shè)備——按下F1“保存”退出參數(shù)設(shè)置并重啟機(jī)器人控制柜。任務(wù)實(shí)施5.建立PLC與機(jī)器人的PROFINET的軟件網(wǎng)絡(luò)1.切換至博途軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)界面；將鼠標(biāo)放在PLC模塊的網(wǎng)絡(luò)接口上后，按住鼠標(biāo)左鍵不放并拖拽至機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口上，建立PLC與FANUC機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)連接。2.雙擊機(jī)器人模塊；在設(shè)備概覽中按修改IO模塊輸入與輸出信號地址。任務(wù)實(shí)施5.建立PLC與機(jī)器人的PROFINET的軟件網(wǎng)絡(luò)3.在工具欄處點(diǎn)擊“編譯”按鈕對硬件組態(tài)進(jìn)行編譯操作。在編譯無誤后，點(diǎn)擊“下載”按鈕將程序下載至PLC，至此完成PROFINET網(wǎng)絡(luò)硬件組態(tài)與下載。任務(wù)實(shí)施6.機(jī)器人系統(tǒng)輸入輸出信號配置1.在示教器中按鍵操作：“MENU”—“I/O”選擇“UOP”2.在“I/OUOP輸出”界面按下“分配”按鍵任務(wù)實(shí)施6.機(jī)器人系統(tǒng)輸入輸出信號配置3.將UO范圍改為“1-10”將機(jī)架號改為102，插槽改為1，開始點(diǎn)改為14.同理按下“IN/OUT”切換至系統(tǒng)輸入信號界面。完成系統(tǒng)輸入信號配置，此處不做贅述。完成信號配置后，其狀態(tài)均顯示為“PEND”，重新啟動(dòng)機(jī)器人后信號生效。任務(wù)實(shí)施7.PLC與機(jī)器人IO信號驗(yàn)證1.在博途博圖軟件中“監(jiān)控與強(qiáng)制表”下拉菜單選擇“添加新監(jiān)控表”2.將表1、表