ABB机器人的IO通信.pdf

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1、 ABB 机器人的 IO 通信 Hessen was revised in January 2021 ABBa-J-4ABB 机器人的 IO 通信 任务目标 了解 ABB 机器人 I/O 通信的种类。掌握常用 ABB 标准 I/O 板的配置。掌握 Profibus 适配器与 PLC 进行通信的配置方法。任务描述 以 ABB 标准 I/O 板 DSQC651 为模块，模块单元为 board10，总线连接 DeviceNet1，地址为 10，创建数 字输入信号 DI1、数字输出信号 DO1、组输入信号 GI1(4 位）、组输出信号 GO1（4 位）和模拟输出信号 AO1，并实现 I/O 信号的监控

2、及操作。除了通过 ABB 机器人提供的标准 I/O 板进行与外围设备进行通信以外，ABB 机器人还可以使用 DSQC667 模块通过 Profibus 与 PLC 进行快捷和大数据量的通信。如何连接 ABB03-5 Profibus 适配器 知识储备 机器人 I/O 通信种类 机器人提供了丰富的 I/O 通信接口，可以轻松地实现与周边设备进行通信。ABB 机器人 PC 现场总线 ABB 标准 RS232 通信 OPC server Socket Message1 Device Net2 Profibus2 Profibus-DP2 Profinet标准 I/O 板 PLC.注 1：一种通信协议

3、 注 2：不同厂商推出的现场总线协议 关于 ABB 机器人的 I/O 通信接口的说明：1）ABB 的标准 I/O 板提供的常用信号处理有数字输入 di、数字输出 do、模拟输入 ai、模拟输出 ao、以 及输送链跟踪，在本章中会对此进行介绍。2）ABB 机器人可以选配标准 ABB 的 PLC，省去了原来与外部 PLC 进行通信设置的麻烦，并且在机器人 示教器上就能实现与 PLC 相关的操作。3）在本章中，以最常用的 ABB 标准 I/O 板 DSQC651 和 Profibus-DP 为例，进行详细的讲解如何进行相 关的参数设定。IRC 5 控制柜接口说明：标号 说明 A 附加轴，电源电缆连接

4、器（不能用于此版本）B FlexPendant 连接器 C I/O 连接器 D 安全连接器 E 电源电缆连接器 F 电源输入连接器 G 电源连接器 H DeviceNet 连接器 I 信号电缆连接器 J 信号电缆连接器 K 轴选择器连接器 L 附加轴，信号电缆连接器（不能用于此版本）控制柜接口示意图：标准 I/O 板 本节将介绍常用的 ABB 标准 I/O 板（具体规格参数以 ABB 官方最新公布为准）。型号 说明 DSQC 651 分布式 I/O 模块 di8do8 ao2 DSQC 652 分布式 I/O 模块 di16do16 DSQC 653 分布式 I/O 模块 di8do8 带继电

5、器 DSQC 355A 分布式 I/O 模块 ai4ao4 DSQC 377A 输送链跟踪单元 标准 I/O 板 DSQC651 DSQC651 板主要提供 8 个数字输入信号、8 个数字输出信号和 2 个模拟输出信号的处理。（1）模块接口说明 标号 说明 A 数字输出信号指示灯 B X1 数字输出接口 C X6 模拟输出接口 D X5 是 DeviceNet 接口 E 模块状态指示灯 F X3 数字输入接口 G 数字输入信号指示灯 （2）模块接口连接说明 X1 端子：X3 端子：X1 端子编号 使用定义 地址分配 1 OUTPUT CH1 32 2 OUTPUT CH2 33 3 OUTPU

6、T CH3 34 4 OUTPUT CH4 35 5 OUTPUT CH5 36 X3 端子编号 使用定义 地址分配 1 INPUT CH1 0 2 INPUT CH2 1 3 INPUT CH3 2 4 INPUT CH4 3 5 INPUT CH5 4 X6 端子编号 使用定义 地址分配 1 未使用 2 未使用 3 未使用 4 0V 5 模拟输出 ao1 015 6 OUTPUT CH6 37 6 INPUT CH6 5 7 OUTPUT CH7 38 7 INPUT CH7 6 8 OUTPUT CH8 39 8 INPUT CH8 7 9 0V 9 0V 10 24V 10 未使用 X

7、5 端子：X5 端子编号 使用定义 1 0V BLACK 2 CAN 信号线 low BLUE 3 屏蔽线 4 CAN 信号线 high WHILE 5 24V RED 6 GND 地址选择公共端 7 模块 ID bit 0（LSB）8 模块 ID bit 1（LSB）9 模块 ID bit 2（LSB）10 模块 ID bit 3（LSB）11 模块 ID bit 4（LSB）12 模块 ID bit 5（LSB）注：BLACK 黑色，BLUE 蓝色，WHILE 白色，RED 红 色*ABB 标准 I/O 板是挂在 DeviceNet 网络上的，所 以要设定模块在网络中的地址。端子 X5 的

8、 612 的跳 线用来决定模块的地址，地址可用范围在 1063。如上图，将第 8 脚和第 10 脚的跳线剪去，2+8=10 就可以获得 10 的地址。X6 端子：*模拟输出的范围：0+10V 6 模拟输出 ao2 1631 标准 I/O 板 DSQC652 DSQC652 板主要提供 16 个数字输入信号和 16 个数字输出信号的处理。（1）模块接口说明 标号 说明 A 数字输出信号指示灯 B X1、X2 数字输出接口 C X5 是 DeviceNet 接口 D 模块状态指示灯 E X3、X4 数字输入接口 F 数字输入信号指示灯 （2）模块接口连接说明 X1 端子：X2 端子：X1 端子编号

9、 使用定义 地址分配 X2 端子编号 使用定义 地址分配 1 OUTPUT CH1 0 1 OUTPUT CH9 8 2 OUTPUT CH2 1 2 OUTPUT CH10 9 3 OUTPUT CH3 2 3 OUTPUT CH11 10 4 OUTPUT CH4 3 4 OUTPUT CH12 11 5 OUTPUT CH5 4 5 OUTPUT CH13 12 6 OUTPUT CH6 5 6 OUTPUT CH14 13 7 OUTPUT CH7 6 7 OUTPUT CH15 14 8 OUTPUT CH8 7 8 OUTPUT CH16 15 9 0V 9 0V 10 24V 1

10、0 24V X4 端子编号 使用定义 地址分配 1 INPUT CH9 8 2 INPUT CH10 9 3 INPUT CH11 10 4 INPUT CH12 11 5 INPUT CH13 12 6 INPUT CH14 13 7 INPUT CH15 14 8 INPUT CH16 15 9 0V 10 24V X4 端子：X5、X3 端子同 DSQC651 板 标准 I/O 板 DSQC653 DSQC653 板主要提供 8 个数字输入信号和 8 个数字继电器输出信号的处理。（1）模块接口说明 标号 说明 A 数字继电器输出信号指示灯 B X1 数字继电器输出信号接口 C X5 是

11、DeviceNet 接口 D 模板状态指示灯 E X3 数字输入信号接口 F 数字输入信号指示灯 （2）模块接口连接说明 X1 端子：X3 端子：X1 端子编号 使用定义 地址分配 X3 端子编号 使用定义 地址分配 1 OUTPUT CH1A 0 1 INPUT CH1 0 2 OUTPUT CH1B 2 INPUT CH2 1 3 OUTPUT CH2A 1 3 INPUT CH3 2 4 OUTPUT CH2B 4 INPUT CH4 3 5 OUTPUT CH3A 2 5 INPUT CH5 4 6 OUTPUT CH3B 6 INPUT CH6 5 7 OUTPUT CH4A 3 7

12、 INPUT CH7 6 8 OUTPUT CH4B 8 INPUT CH8 7 9 OUTPUT CH5A 4 9 0V 10 OUTPUT CH5B 1016 未使用 11 OUTPUT CH6A 5 12 OUTPUT CH6B 13 OUTPUT CH7A 6 14 OUTPUT CH7B 15 OUTPUT CH8A 7 16 OUTPUT CH8B X5 端子同 DQSC651 板 标准 I/O 板 DSQC355A DSQC355A 板主要提供 4 个模拟输入信号和 4 个模拟输出信号的处理。（1）模块接口说明 标号 说明 A X8 模拟输入端口 B X7 模拟输出端口 C X5

13、 是 DeviceNet 接口 D X3 是供电电源 （2）模块接口连接说明 X3 端子：X3 端子编号 使用定义 1 0V 2 未使用 3 接地 4 未使用 5+24V X5 端子同 DSQC651 X7 端子：X7 端子编号 使用定义 地址分配 1 模拟输出_1，-10V/+10V 015 2 模拟输出_2，-10V/+10V 1631 3 模拟输出_3，-10V/+10V 3247 4 模拟输出_4，420mA 4863 518 未使用 19 模拟输出_1，0V 20 模拟输出_2，0V 21 模拟输出_3，0V 22 模拟输出_4，0V 2324 未使用 X8 端子：X8 端子编号 使

14、用定义 地址分配 1 模拟输入_1，-10V/+10V 015 2 模拟输入_2，-10V/+10V 1631 3 模拟输入_3，-10V/+10V 3247 4 模拟输入_4，-10V/+10V 4863 516 未使用 1724+24V 25 模拟输入_1，0V 26 模拟输入_2，0V 27 模拟输入_3，0V 28 模拟输入_4，0V 2932 0V 标准 I/O 板 DSQC377A DSQC377A 板主要提供机器人输送链跟踪功能所需的编码器与同步开关信号的处理。（1）模块接口说明 （2）模块接口连接说明 X3 同 DSQC355A X5 同 DSQC651 标号 说明 A X20

15、 是编码器与同步开关的端子 B X5 是 DeviceNet 接口 C X3 是供电电源 X20 端子：X20 端子编号 使用定义 1 24V 2 0V 3 编码器 1，24V 4 编码器 1，0V 5 编码器 1，A 相 6 编码器 1，B 相 7 数字输入信号 1，24V 8 数字输入信号 1，0V 9 数字输入信号 1，信号 1016 未使用 任务实施 配置 DSQC651 板 ABB 标准 I/O 板 DSQC651 是最为常用的模块，下面以创建数字输入信号 di、数字输出信号 do、组输入 信号 gi、组输出信号 go 和模拟输出信号 ao 为例做一个详细的讲解。1.定义 DSQC6

16、51 板的总线连接 ABB 标准 I/O 板都是下挂在 DeviceNet 现场总线下的设备，通过 X5 端口与 DeviceNet 现场总线进行通信。定义 DSQC651 板的总线连接的相关参数说明见表：参数名称 设定值 说明 Name board10 设定 I/O 板在系统中的名字，10 代表 I/O 板在 DeviceNet 总线上的地址是 10，方便在 系统中识别 Type of Unit d651 设定 I/O 板的类型 Connected to Bus DeviceNet1 设定 I/O 板连接的总线 DeviceNet Address 10 设定 I/O 板在总线中的地址 1.“

17、控制面板”-“配 置”画面中，双击“Unit”，进 行 DSQC651 模块的 设定。2.单击“添加”。3.按照表中的参数 填写，填写完成 后点击“确定”，重 启 后，定 义 DSQC651 板的总 线 连 接 操 作 完 成。2.定义数字输入/输出信号 定义信号的操作步骤：1.“控制面板”-“配置”画面中，双击“Signal”。2.单击“添加”。3.对于不同类型的信号，对信号的参 数进行填写，填写完成后，点击“确 定”，重启后完成设定。数字输入信号 di1 的相关参数见表：参数名称 设定值 说明 Name di设定数字输入信号的名字 Type of Signal Digital 设定信号的类

18、型 Assigned to Unit board10 设定信号所在的 I/O 模块 Unit Mapping 0 设定信号所占用的地址 数字输出信号 d01 的相关参数见表：参数名称 设定值 说明 Name do1 设定数字输出信号的名字 Type of Signal Digital 设定信号的类型 Assigned to board10 设定信号所在的 I/O 模块 Unit Mapping 32 设定信号所占用的地址 3.定义组输入/输出信号 组输入信号 gi1 的相关参数及状态将下表：参数名称 设定值 说明 Name gi1 设定组输入信号的名字 Type of Signal Group

19、 Input 设定信号的类型 Assigned to board10 设定信号所在的 I/O 模块 Unit Mapping 14 设定信号所占用的地址 组输出信号 go1 的相关参数及状态见表：参数名称 设定值 说明 Name go1 设定组输出信号的名字 Type of Signal Group 设定信号的类型 Assigned to board10 设定信号所在的 I/O 模块 Unit Mapping 3336 设定信号所占用的地址 状态 地址 1 地址 2 地址 3 地址 4 十进制数 1 2 4 8 状态 1 0 1 0 1 2+8=10 状态 2 1 0 1 1 1+4+8=13

20、*组输入/输出信号就是将几个数字输入信号组合起来使用，用于接受外围设备输入的 BCD 编码的十进 制数。此例中，组信号占用地址 14 共 4 位，可以代表十进制数 015。如此类推，如果占用地址 5 位的话，可以代表十进制数 031。4.定义模拟输出信号 模拟输出信号 ao1 的相关参数见表：参数名称 设定值 说明 Name ao1 设定模拟输出信号的名字 Type of Signal Analog 设定信号的类型 Assigned to board10 设定信号所在的 I/O 模块 Unit Mapping 015 设定信号所占用的地址 Analog Encoding Unsigned 设定

21、模拟信号属性 Maximum Logical 10 设定最大逻辑值 Maximum Physical 10 设定最大物理值 Maximum Bit 65535 设定最大位值 O 信号监控和操作 （1）“输入输出”界面 打开输出输出界面的操作步骤：1.ABB 菜 单 中 选 择“输 入 输 出”。2.打开“视图”菜单，选择“I/O 单元”。3.选择“board10”。4.单击“信号”。5.在这个画面，可看到在上一 节中所定义的信号。可对信 号进行监控、仿真和强制的 操作。*可在“控制面板”“配置”“I/O”中将常用的 I/O 信号添加到输入输出界面的常用视图。（2）对 I/O 信号进行仿真和强制

22、操作 对 I/O 信号的状态或数值进行仿真和强制的操作，以便在机器人调试和检修时使用。仿真和强制操作分别是对应输入信号和输出信号，输入信号是外部设备发送给机器人的信号，所以机 器人并不能对此信号进行赋值，但是在机器人编程测试环境中，为了方便模拟外部设备的信号场景，使用 仿真操作来对输入信号赋值，消除仿真之后，输入信号就可以回到之前的真正的值。对于输出信号，则可 以直接进行强制赋值操作。A仿真操作 1.选中一个输入信号，点击“仿真”。2.单击“1”，将 di1 的状态仿真为“1”，如果选择的是组信号或者模拟信 号，则单击“123”，输入一个数值。3.di1 已被仿真为“1”。4.仿真结束后，单击

23、“消除仿真”。B.强制操作 1.选中“do1”。2.通过单击“0”和“1”，对 do1 的状态 进行强制操作。如果是组信号或模 拟信号，则单击“123”，输入数字。适配器的连接 除了通过 ABB 机器人提供的标准 I/O 板进行与外围设备进行通信以外，ABB 机器人还可以使用 DSQC667 模块通过 Profibus 与 PLC 进行快捷和大数据量的通信。图片说明：标号 说明 A PLC 的主站 B 总线上的从站 C 机器人 Profibus 适配器 DSQC667 D 机器人的控制柜 其设置的方法与 I/O 板设置方法相同，参数名称及说明见表：参数名称 设定值 说明 Name Profib

24、us8 设定 I/O 板在系统中的名字 Type of Unit DP_SLAVE 设定 I/O 板的类型 Connected to Bus Profibus1 设定 I/O 板连接的总线 Profibus Address 8 设定 I/O 板在总线中的地址*DSQC667 模块是安装在电柜中的主机上，最多支持 512 个数字输入和 512 个数字输出。知识链接 示教器可编程按钮的使用 可以将示教器上的可编程按钮与 I/O 信号绑定，以便快捷地对 I/O 信号进行仿真或强制操作。为可编程按键 1 配置数字输出信号 do1 的操作如下：1.在“控制面板”中选择“配置 可编程按键”。2.选中想要设

25、置的按键，然后在“类型”中，选择“输出”。3.选中“do1”。4.在“按下按键”中选择“按下/松开”。也可以根据实际需要 选择按键的动作特性。5.单击“确定”，完成设定，现在 就可以通过可编程按键 1 在 手动状态下对 do1 进行强制 的操作。有多种按键方式可以选择：1)切换：每按一次按键，信号 在 1 和 0 之间切换。系统输入输出与 I/O 信号的关联 0。4)按下/松开：长按按键，信号 为 1，松开后信号重置为 0。5)脉冲：按下按键，信号置为 1，然后自动重置为 0。将数字输入信号与系统的控制信号关联起来，就可以对系统进行控制（例如电动机的开启、程序启动 等）。系统的状态信号也可以与

26、数字输出信号关联起来，将系统的状态输出给外围设备，以作控制之用。（1）建立系统输入“电动机开启”与数字输入信号 di1 的关联 1.进入“控制面板”-“配置”画面，双 击“System Input”。2.单击“添加”。3.单击“Signal Name”，选择“di1”。4.双击“Action”。5.选择“Motors On”，然后单击“确 定”。（2）建立系统输出“电动机开启”与数字输出信号 do1 的关联 6.确认设定的信息，单击“确定”，重启后完成设定。1.进入“控制面板”-“配置”画面，双 击“System Output”。2.单击“添加”。3.单击“Signal Name”，选择“do1”。4.双击“Status”。5.选择“Motor On”，然后单击“确 定”。*关于系统输入/输出的定义详情，请查看 ABB 机器人随机光盘说明书。6.确认设定的信息，单击“确定”，重启后完成设定。