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基于西门子PLC S7-1200与ABB IBR120柔性控制系统的设计

张占军
  
领域媒体号
2022年27期
台州职业技术学院 浙江台州 318000

摘要:本文介绍了S7-1200(CPU1214C)和ABB IBR120工业机器人的组态和通讯配置,重点介绍了PLC和ABB机器人之间的Profinet的通讯配置,包括GSD文件的导入,项目中的具体配置,都做详细的的说明。

关键词:机器人;通讯配置;组态;S7-1200; Profinet;

1引言

IRB-120是ABB的机器人品种,其高度的凝结了ABB品种中的所有特点和技能。其重量已减至二十五公斤,结构设计小巧,几乎可以放置在所有位置,包括工作站内,机器人上方,或生产线上其他机械设备的近侧。由于IRB-120内装有轻型铝合金的发电机,设计精巧、动力强大,能实现机器人技术的加速运转,在所有使用中均可实现良好的精确性和敏捷性。应用于电子产品产业、食物餐饮、工业机器人、太阳能、生命制药行业、医学、科研等各行各业,并进一步提升了生产ABB新型及第四代反应堆自动化机器人生产的能力。搭载的最佳"拍档"IRC5紧凑型手柄,它更高浓缩了IRC五的领先特性,将以往主流装备"专享"的高精度和运动功能,带入了更广泛的使用空间[1]。

S7-1200是西门子集团最近发布的小型智能便捷的新型PLC,也象征着下一批PLC的开发走向。便捷的太网端口,支持与PC、人机界面以及从站其它PLC设备之间的直接通讯,该型以太网采用了主流高效简便的企业现场总线及Profinet技术,西门子S7-1200也能够与其它采用Profinet通信协议的计算机进行企业现场通信,本文就详细介绍S7-1200和ABB机器人直接的Profinet的通讯配置。

2系统配置

由工业机器人、人工智能控制器、工业机器人示教单元、可编程序控制器、电脑主机,交换机等组成,主要用到的设备如下:

(1)PLC控制器:西门子1214C DC/DC/DC (6ES7214-1AG40-0XB0)数字量模块SM1223 DI8/DO8 DC;

(2)机器人:ABB IRB12024V单路输出10W带频闪光源控制器;

(3)IRC5紧凑型机器人控制器,它结构紧凑、工作平稳、功能全面齐全[2]。

3系统组态

在系统组态前,先要从ABB的机器人官网中下载GSD文档或者从供应商那里索取,然后选中左侧的PLC,再敲击系统菜单中的"设置",选中"管理通用站描述文档(GSD)",接着选中了电脑中的GSD文档,再单击安装就进行了对GSD文档的配置。之后在Profinet中就可以找到对应的GSD文件了,选中拖拽到主窗口,进行网络连接,就完成了Profinet通讯组态[3]。

3.1 PLC 设备的添加

先启动在计算机上安装了TIA Portal V14的应用软件后,在菜单上选中“建立新工程项目”,自定义工程项目命名和存储途径。在软件的左下角单击“项目管理视图”,就可以进入到所建立的工程项目了。单击左上角项目管理树中的"增加新机械设备",在控制台上使用SAMTIC S7-1200的CPU 1215C DC/DC/DC(6ES7215-1AG40-0XB0),就可以选定V4.2,接着单击确定按钮进行新PLC机械设备项的增加。启动“设备和网络”,双击PLC上面的绿色网孔,在“常规”目录下选取“以太网IP地址”,改变ip网址为“192.168.0.1”,子网掩码为“255.255.255.0”。

3.2机器人通信模块的建立和设置

ABB机器人与西门子PLC之间使用以太网交换数据时,由于anybus通讯模块是二者间交流的必需的固件,而在TIA Portal V14软件中默认没有这种固件,所以,就必须在项目管理中增加这种固件。具体过程如下,首先选择项目管理表单中的"设置"然后选择"管理通用站描述文档(GSD)",在电脑中看到预先选择好的anybus GSD文档(可上网使用),就能够设置此文档。单击"网路查看",在右边的硬件目录搜索"RT Standard",找出RT Standard模块并将它拖放入网路查看中,并命名为anybus,接着把anybus与PLC的网孔链接在一起,这样就建立起ABB和PLC的网络通信。选中anybus通讯模块,单击最右侧硬件目录表的"模块",选中"Input/Output modules",按照本站的要求,确定Input/Output的通讯字节长为001 byte。此时,如果选用了anybus模块,在常规属性中即可发现在PLC中的输入、输出线的位置均为68.

4西门子PLC与ABB机器人的通讯设置

要让西门子PLC-1200和ABB工业机器人能通讯工作,Profinet协议都需要进行设置,只有做出相应正确的配置,才能正常工作。要实现对PLC中Profinet协议的配置,首先打开博途软件,需要对Profinet的IO地址和IP地址都需要进行设置,并根据需要修改Profinet的设备名称。

ABB工业机器人的PROFINET网络设置,主要使用示教器上的设置来实现。在安装前,首先要测试该机器人是不是安装了888-3 PROFINET Device软件,还需要有888-2和840-3选项,如具备这些条件,就可以完成对PROFINET通讯模块的设置

5结束语

PROFINET是新一代采用了工业以太网设计的企业自动化总线标准,由于其卓越的特性,在企业信息化方面的使用也非常普遍。本文中对只讲述了西门子PLC1200系列和ABB工业机器人的PROFINET的通讯配置方式进行了总结,但实际上在如实时以太网、运动控制系统、布置式智能化、故障保险和网络安全等当前自动化应用领域的中也有广泛运用。

参考文献

[1] 廖常初 S7-1200 PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社,2010

[2] 周文军. 工业机器人工作站系统集成[M]. 北京: 高等教 育出版社,2018.

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