基于DeviceNet现场总线技术的ABB工业机器人与PLC通信的实现

庞智　张廷婷　曾令培

摘要：现代工业通常由多个设备共同完成生产任务，控制系统较为复杂，工业机器人作为其中的重要设备之一，在从事复杂工作时需要与PLC和视觉系统协作，这个过程中工业机器人与PLC的通信非常重要。现基于实际生产系统，研究ABB工业机器人与西门子S-1200 PLC通信的实现。

关键词：ABB工业机器人;DeviceNet;西门子PLC;通信

中图分类号：TP242.2  文献标志码：A  文章编号：1671-0797（2022）05-0016-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.004

引言

在现代生产系统中，工业机器人与PLC需要通信协作完成生产任务[1]，即工业机器人输出信号给PLC，让PLC控制相关设备驱动机器人前端工具工作。本文主要分析基于DeviceNet现场总线技术的ABB工业机器人与PLC通信的问题。DeviceNet是自动化领域常见的一种网络通信方式，ABB工业机器人基于DeviceNet网络建立与西门子PLC通信的网络。

1    配置DSQC652

ABB工业机器人常用的标准I/O板主要有5种[2]，除了在设置时给它们分配的地址不同以外，它们的配置方法基本相同。本文主要对ABB标准I/O板DSQC652进行分析，该板主要基于DeviceNet网络构建通信模块。DSQC652板具有分布式I/O模块，有16个数字输入和16个数字输出接口，该板安装在ABB工业机器人控制柜里。首先，定义DSQC652板具体操作步骤，进入示教器控制面板，然后进入配置菜单（图1），选中DeviceNet Device菜单，添加模板进入图2。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6～12的跳线用来决定模块的地址，地址可用范围在10～63，在模板参数里修改参数完成DSQC652板设置。单击选择“使用来自模板的值”行的下拉菜单，选择“DSQC652 24VDC I/O Device”，然后需要设置的参数有I/O板在总线中的地址。

2    配置信号与参数

完成DSQC652板设置后，将进行I/O信号设置，设置I/O信号是和PLC建立通信的基础，PLC通过I/O信号和DSQC652板与ABB工业机器人进行数据通信传输。如图3所示[3]，在信号配置界面中，有许多系统建立后默认的I/O点，不允许修改，点击“添加”增加信号。在设置输入、输出信号时，它们的地址范围均是0～15。首先进入配置选项里的信号菜单设置输入、输出类型，修改相应参数，完成以后计算机提示需要重启设置。如果有多个信号需要定义，重启多次等待时间较长，那么可以点击“取消”，等待所有信号定义完成后单击“是”按钮重新启动。信号设置完成以后，在ABB菜单中点击选择“输入输出”查看全部信号是否已经设置完成。

在信号建立过程中应注意使用的DSQC652端口和PLC端口地址，建立相应的地址表，如表1所示。机器人通过I/O信号实现与PLC的交互。在设置过程中，PLC连接DSQC652的端口和地址号一定不能出现错误，如果地址设置错误，那么机器人与PLC通信将不能正常工作。

整个机器人示教器设置过程如图4所示。

3    组态西门子PLC

PLC方面采用西门子S-1200 PLC，西门子PLC需要在博图软件中進行组态编程，程序完成后便可以对机器人与PLC进行通信设置[4]。首先在博图软件中选择设备与网络，随后添加新设备，选择控制器型号为西门子1212，如图5所示。在添加了设备以后需要对PLC网络进行设置，电脑与PLC必须在一个网段里面设置相应的IP地址，便于下载和上传PLC程序。设置完成后，点击左边项目树选择程序块，然后进入程序编写。整个程序编写完成后，可以通过ABB工业机器人示教器中输入输出菜单调用查看机器人是否接收到PLC发出的信号，也可以通过博图软件在线查看PLC是否接收到机器人发出的信号。在线路连接好的情况下，作业人员可以设置部分信号完成测试工作，如果测试通信正常，便可以进行进一步的PLC编程。

4    结语

本文详细阐述了ABB工业机器人与西门子PLC进行通信设置的过程，充分利用工业现场总线技术的特点，在通信过程中以DeviceNet现场总线技术为基础进行了信号设置，实际操作验证了本文所述内容的可行性。在通信设置中，应特别注意地址信号等参数设置的过程。基于DeviceNet现场总线技术，ABB工业机器人与PLC通信能够更加快速、便捷地完成。

现代工业中，工业机器人与PLC的通信技术提高了生产线自动化水平，更能发挥工业机器人柔性特质和拓展特质，因此可以预见，通信技术在生产一线中的应用必将不断增加，从而对工业生产发挥更大的作用。

[参考文献]

[1] 向晓汉.西门子PLC工业通信完全精通教程[M].北京：化学工业出版社，2013.

[2] 权宁，纪海宾，詹国兵.工业机器人基础操作与编程（ABB）[M].北京：机械工业出版社，2020.

[3] 叶晖.工业机器人典型应用案例精析[M].北京：机械工业出版社，2013.

[4] 廖常初.S7-1200 PLC编程及应用[M].2版.北京：机械工业出版社，2010.

收稿日期：2021-12-08

作者简介：庞智（1980—），男，四川夹江人，讲师，工程师，研究方向：电气自动化技术。

通信作者：张廷婷（1985—），女，四川隆昌人，硕士，工程师，研究方向：农业工程与信息技术。