工業機器人在實際項目中的應用是常應用在各種生產線、裝配線、及復合型設備等上(如汽車組裝生產線、工業電氣產品生產線、食品生產線、半導體硅片搬運等),機器人單機的各種搬運、碼垛、焊接、噴涂等動作軌跡都編程調試好后,還經常要配合生產線上的其它動作,它經常僅是完成了整個全自動生產線上的某幾個或某些動作,要想完成全部的動作,還需要與PLC配合一起控制完成,這就需要到PLC與工業機器人之間的信號通訊,雙方交換傳輸信號,PLC什么時候讓機器人去動作,當前動作到了什么位置點,及機器人完成動作后通知PLC等,通過這樣的交互通信,機器人即可作為整條生產線上的“一員”,和生產線的上的其它機構完成整個生產任務。
如果我們既掌握了工業機器人的編程,又掌握了PLC的控制技術,那么通過PLC控制機器人就顯得不難了。只要將工業機器人和PLC有效地連接起來讓它們相互之間進行信號傳輸即可。工業機器人與PLC之間的通訊傳輸信號方式有“I/O”連接和通信線連接兩種。
工業機器人與PLC之間以“I/O”連接方式傳輸信號
PLC的信號分有:數字量輸入(DI)信號、數字量輸出(DO)信號、模擬量輸入(AI)信號、模擬量輸出(AO)信號
工業機器人的信號有:數量輸入(DI)信號、數字量輸出(DO)信號、模擬量輸入(AI)信號、模擬量輸出(AO)信號等等信號(不同**機器人,還分有其它的信號)
下面我們以數字量信號傳輸為例,并以西門子S7-1200與發那科機器人I/O信號傳輸為例講解:
硬件連線:
PLC 機器人
Q0.0 ----DI[1]
I0.0 ----DO[1]
PLC這端,按下啟動按鈕,PLC端編程讓Q0.0有輸出信號給到機器人的DI[1],機器人接收到DI[1]信號,開始按已編輯好的軌跡動作;動作完成后,機器人端,讓DO[1]置1輸出信號給PLC的I0.0,PLC接收到I0.0信號(判斷機器人動作已完成)可以繼續下一步的動作。
以此類推,當PLC與機器人相互關聯的I/O信號更多時,即可配合實現更多復雜的動作需求。
工業機器人與PLC之間以通信方式傳輸信號
PLC端可以通過CPU集成的通信接口,或擴展通信模塊方式增加通信的功能,
機器人端可以通過主板集成的通信接口,或擴展通信板方式增加通信的功能,
以發那科工業機器人為例,通常可以實現的與多種PLC之間通信方式有,
(1)ProfiNET通信
(2)Profibus DP通信
(3)CC-LINK通信
(4)Ethernet/IP通信
(5)DeviceNET通信
雙方通信的步驟:
下面我們以西門子S7-1500與發那科機器人間做ProfiNET通信為例講解(此處以簡略文字描述):
1)硬件環境
S7-1500CPU集成有ProfiNET通信口,支持做ProfiNET通信
機器人端擴展一塊ProfiNET通信板,支持做ProfiNET通信
2)硬件連線
網線直連,普通網線的一頭插S7-1500 ProfiNET通信口,另一頭插機器人ProfiNET通信板的通信口
3)參數設置
PLC端,在S7-1500硬件組態中,安裝FANUC機器人profinet GSD文件,在組態窗口把機器人掛到ProfiNET網絡上,并分別設置好雙方的IP地址,如:
PLC的為192.168.0.1
機器人的為192.168.0.2
組態完成后,PLC端獲取到了通信的I/O地址,如IB256為輸入,QB256為輸出
機器人端,通過“菜單”-“I/O”-PROFINET(M),進入PROFINET配置窗口設置好機器人端的IP地址,192.168.0.2,并添加I/O信號;通過“菜單”- 設置 - IO - 數字,進入“數字量信號分配窗口”分配好PROFINET通信的DI[1-8]、DO[1-8]信號。
4)編程測試
通過以上1)~3)步驟后,PLC與機器人即可通信上了,且雙方的I/O關聯地址分別為:
PLC 機器人
QB256--DI[1-8]
IB256 --DO[1-8]
這樣,根據項目的要求,即可通過PROFINET通信方式,當PLC需要給機器人信號時,通過QB256發送給機器人,而機器人需要反饋信號給PLC時,通過DO[1-8]發送給PLC,實現了信號的輸送。