0引言

IRB120是ABBRobotics最新一代6軸工業(yè)機器人中的一員，有效載荷達3kg，專為使用基于機器人的柔性自動化的制造行業(yè)（例如3C行業(yè)）而設(shè)計。該機器人為開放式結(jié)構(gòu)，特別適合于柔性應(yīng)用，并且可以與外部系統(tǒng)進行廣泛通信。

西門子S7-1200系列PLC使用靈活、功能強大，可用于控制各種各樣的設(shè)備以滿足自動化需求。S7-1200 設(shè)計緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強大的指令集，其中CPU將微處理器、集成電源、輸入和輸出電路、內(nèi)置PROFINET、高速運動控制I/O以及板載模擬量輸入組合到一個設(shè)計緊湊的外殼中來形成功能強大的控制器。S7-1200集成的PROFINET接口用于與編程計算機、HMI（人機界面）、其他PLC或者設(shè)備通訊，還可以作PROFINETIO系統(tǒng)中總的IO控制器和IO設(shè)備。

1 通訊系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)采用西門子S7-1200系列PLC為控制系統(tǒng)核心，CPU為1214CDC\DC\DC。PLC與ABB公司的IRB120系列工業(yè)機器人通過PROFINET通訊協(xié)議進行通訊，可直接使用工業(yè)以太網(wǎng)線通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機連接到PLC本體模塊上的PROFINET接口和ABB機器人側(cè)IRC5Compact（簡稱IRC5C）控制器上的通訊接口X5（LAN310/100/1000）。在整個網(wǎng)絡(luò)中還連接了一臺PC，用來對PLC和機器人控制器進行參數(shù)配置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、程序編寫及監(jiān)控等功能，在整個通訊系統(tǒng)中PLC為控制器，機器人為從站設(shè)備。

2 PROFINET通訊協(xié)議的應(yīng)用配置

2.1PLC端設(shè)置

西門子S7-1200系列PLC的硬件組態(tài)以及編程調(diào)試軟件為TIAPortal，在進行通訊系統(tǒng)配置參數(shù)之前需要導(dǎo)入ABB

Robot的GSD文件。GSD文件(Generic  StationDescriptionfile)是通用站點描述文件的簡稱，顧名思義，只有涉及到PROFIBUSDP或者PROFINETIO通訊才使用GSD文件。本系統(tǒng)由于使用PROFINET通訊，因此需要在PLC硬件組態(tài)中添加ABB工業(yè)機器人的GSD文件，該GSD文件可以在ABB官方網(wǎng)站以及設(shè)備供應(yīng)商處獲得。在硬件目錄里找到Robot 設(shè)置，如圖2所示。

接著繼續(xù)添加I/O模塊，默認配置中是不分配實際地址的，待配置完成后，系統(tǒng)就會自動分配地址，在這里要選擇DI128bytes和DO128bytes，也就是配置的輸入和輸出通訊數(shù)量為128個字節(jié)。

然后將ABBRobotPNIO設(shè)置分配到網(wǎng)絡(luò)中，給Robot分配到主控制器PLC的通訊網(wǎng)絡(luò)中：

（1）分配PROFINETname，記得要與Robot端配置的一致；

（2）配置PROFINETIPAddress，記得要與Robot端配置的保持一致。

接著，右鍵機器人圖標選擇將IO設(shè)備名稱定入到MMC卡中。然后，為網(wǎng)絡(luò)中的Robot分配設(shè)備名稱。

需要注意的是必須在網(wǎng)絡(luò)中找到一樣的設(shè)備，才能分配名稱。最后，將該硬件配置下載到PLC中，如果PLCERROR燈不報錯，說明配置成功。

最后，可以在PLC端監(jiān)視RobotPROFINET上分配的I/O地址，在本系統(tǒng)中是I68至195（128個字節(jié)）；Q5至132(128個字節(jié))，要與Robot中的地址相對應(yīng)；即PLC中IB68對應(yīng)的Robot中的模擬量輸出8至15；PLC中IB69對應(yīng)的Robot中的模擬量輸出0至7（因為高低位錯位），其它的以此類推。

另外，可以能過RDREC和 WRREC指令來診斷PROFINET通訊的連接狀態(tài)。

2.2 ABBRobot通訊配置

ABB工業(yè)機器人飛編程和調(diào)試以及虛擬仿真的軟件是RobotStudio，本文將在該軟件中對機器人進行相關(guān)配置。在PC端打開RobotStudio軟件，連接到Robot中，先配置“UnitType”，如圖7所示。注意：在這里配置與PLC通訊 時的Inputsize和Outputsize，這里是128個byte。

接著，配置“Unit”。注意：需要用到“Unit Type”里配置的參數(shù)。接著配置“Bus”。注意：在這里PROFINET通訊使用的是Robot控制器中 的LAN3網(wǎng)絡(luò)口；所以在配置時需要選擇LanPort口；如果單獨配置PROFINET通訊卡，需要另外選擇通訊通道。在這里IPAddress地址一定要注意，不能和Robot里L(fēng)anPort 口己有的地址沖突，如RobotLan口配置的IPAddress是192.168.10.1（可以在示教器里看到，也就是RobotStudio軟件里連接的Robot主機地址），因此，我們給PROFINET配置的IPAddress是192.168.10.199，這個地址為RobotPROFINETAddress；也就是說RobotLanport上配置有兩個地址；一個是編程和調(diào)試用的（如192.168.10.1，一個PROFINET地址,如192.168.10.199）；這二個IPaddress不能一樣，否則通訊會報錯，連接不到主機。

“Stationname”這個選項是用來與PLC通訊時的PROFINETI/O子站的名稱，必須與PLC配置的一樣。完成以上的配置后，Robot端的通訊的參數(shù)設(shè)置基本完成。

下面是設(shè)置PROFINET通訊的I/O地址；就DI/DO/AI/AO來分別設(shè)置。

注意：RobotPROFINET通訊地址為一個WORD，但高8位與低8位是錯位的，即如果Robot的地址0至15位與PLC的地址IW68是對應(yīng)的，但實際是0至7位對應(yīng)的是IB69；8~15位對應(yīng)的是IB68；因此，需要PLC端對高低位進行轉(zhuǎn)換，這一點在進行配置時需要特別注意，否則會出現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)錯亂的問題。

3 結(jié)束語

PLC和工業(yè)機器人采用了PROFINET通訊控制網(wǎng)絡(luò)形式之后，整個系統(tǒng)不僅接線變簡單，而且運行穩(wěn)定，通訊速度快，操作配置參數(shù)簡單，反饋的信息全面，可以實時掌握機器人的各種狀態(tài)信息。本系統(tǒng)還可以用于西門子S7-1500系列PLC和ABB其他系列工業(yè)機器人的通訊測試實驗，不需要任何附加的設(shè)備即可對西門子PLC和機器人的通訊功能進行測試，節(jié)省了成本和工作量，具有一定的實際意義，可用于實際工程中。