HR20—1700—C10型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)通訊設(shè)計(jì)

叢曉　雷陽(yáng)　蘇令磊

摘 要

簡(jiǎn)要介紹全國(guó)高職院校技能大賽“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”大賽設(shè)備，給出了該設(shè)備程序設(shè)計(jì)中的通訊板塊的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】HR20-1700-C10機(jī)器人 Modbus/TCP通訊 全國(guó)高職院校技能大賽

HR20-1700-C10型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)是全國(guó)高職院校技能大賽“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”大賽指定設(shè)備。該平臺(tái)由HR20-1700-C10型工業(yè)機(jī)器人、AGV機(jī)器人、托盤生產(chǎn)線、工件盒生產(chǎn)線、視覺(jué)系統(tǒng)和立體倉(cāng)庫(kù)等六部分組成，系統(tǒng)實(shí)物圖如圖1所示。

系統(tǒng)的主要工作目標(biāo)是將已經(jīng)從立體倉(cāng)庫(kù)上取出的工件，通過(guò)AGV機(jī)器人搬運(yùn)到托盤生產(chǎn)線上，并通過(guò)托盤生產(chǎn)線上的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)工件進(jìn)行識(shí)別，然后由工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行工件盒的抓取及分類裝箱。

該系統(tǒng)PLC編程軟件為博途TIA Portal V13。系統(tǒng)涉及了多方面的通訊。

1 PLC與HR20-1700-C10型工業(yè)機(jī)器人的通訊

本系統(tǒng)采用西門子1200系列PLC，CPU型號(hào)為1215C DC/DC/DC，支持ModBus協(xié)議。R20-1700-C10型工業(yè)機(jī)器人為江蘇匯博機(jī)器人技術(shù)有限公司自主研發(fā)的20kg級(jí)產(chǎn)品，應(yīng)用了modbus tcp工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。

機(jī)器人在設(shè)計(jì)過(guò)程中已經(jīng)集成了服務(wù)器功能。在編程過(guò)程中采用“MB_CLIENT”指令作為Modbus TCP客戶端通過(guò)S7-1215 CPU的PROFINET連接進(jìn)行通信。通過(guò)“MB_CLIENT”指令，可以在客戶端和服務(wù)器之間建立連接、發(fā)送請(qǐng)求、接收響應(yīng)并控制Modbus TCP服務(wù)器的連接終端。工業(yè)機(jī)器人預(yù)設(shè)IP為：192.168.8.103，通過(guò)設(shè)計(jì)兩個(gè)客戶端，分別對(duì)機(jī)器人控制字進(jìn)行讀與寫。設(shè)計(jì)如圖2所示。

2 PLC與智能相機(jī)之間的通訊

該設(shè)備的視覺(jué)系統(tǒng)采用信捷公司生產(chǎn)的SV4-30ML型智能相機(jī)。用于檢測(cè)工件的形狀數(shù)據(jù)、角度數(shù)據(jù)和位置坐標(biāo)。智能相機(jī)與PLC之間采用Modbus/TCP協(xié)議通信，其中智能相機(jī)是服務(wù)器端，PLC是客戶端，即PLC主動(dòng)讀取智能相機(jī)的數(shù)據(jù)。預(yù)設(shè)智能相機(jī)的IP地址為192.168.8.3。

程序設(shè)計(jì)：點(diǎn)擊博圖軟件程序塊“程序塊”下拉菜單，雙擊“Main[OB1]”，添加“MB_CLIENT”模塊，程序參考圖2。

3 PLC與步進(jìn)電機(jī)的通信

物品盒輸送線采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)均采用雷塞的86電機(jī)和DM860驅(qū)動(dòng)器。DM860驅(qū)動(dòng)器采用差分式接口電路可適用差分信號(hào)，單端共陰和共陽(yáng)等接口，內(nèi)置高速光電耦合器，允許接受長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器，允許接受長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器、集電極開(kāi)路和PNP輸出電路的信號(hào)。

3.1 建立工藝對(duì)象

在博圖軟件中，點(diǎn)擊“插入新對(duì)象”，出現(xiàn)新增對(duì)象界面→點(diǎn)擊選中“運(yùn)動(dòng)控制”→填寫“名稱”→點(diǎn)擊選中“TO_PositioningAxis”→默認(rèn)自動(dòng)選擇“編號(hào)”→點(diǎn)擊“確定”，完成。

3.2 編寫步進(jìn)電機(jī)程序

導(dǎo)入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)塊，點(diǎn)擊右欄工藝中選擇“運(yùn)動(dòng)控制”的“S7-1200 Motion Control”的“MC_Power”拖動(dòng)到程序編輯窗口→設(shè)置參數(shù)。設(shè)置如圖3所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了全國(guó)高職院校技能大賽“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”大賽指定設(shè)備（HR20-1700-C10型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)）涉及到各種通訊，重點(diǎn)介紹了西門子PLC1215C的Modbus TCP通訊的程序設(shè)計(jì)。

作者單位

1.山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院 山東省煙臺(tái)市 264670

2.福建省計(jì)量科學(xué)研究院 福建省福州市 350003

3.國(guó)家蒸汽流量計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 福建省福州市 350003