CS機(jī)器人profinet通訊

2024-09-27

1. profinet協(xié)議介紹

1.1 介紹

PROFINET 由 PROFIBUS 國(guó)際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。

PROFINET 為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，并且作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線（如 PROFIBUS）技術(shù)，保護(hù)現(xiàn)有投資（可以在不改動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)已購(gòu)買設(shè)備的情況下，只需加西門子PLC），允許工業(yè)控制系統(tǒng)和外圍設(shè)備（如傳感器、執(zhí)行器和其他控制器）之間進(jìn)行通信。

1.2 特點(diǎn)

PROFINET 支持工具調(diào)用接口（Tool Calling Interface，簡(jiǎn)稱 TCI），每一個(gè)設(shè)備制造商用任何支援 TCI 機(jī)能的軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)化和診斷，無(wú)需退出程序。

鄰近識(shí)別及設(shè)備替換：所有 PROFINET 都會(huì)識(shí)別鄰近的設(shè)備，因此若設(shè)備故障，可以在不需額外工具及先驗(yàn)知識(shí)的情形下更換設(shè)備。借由這些資訊，可以用圖像的方式清楚的呈現(xiàn)系統(tǒng) 的拓?fù)洹?/p>

參數(shù)服務(wù)器：個(gè)別的資料可以用制造商中性的方式（例如 TCI）載入到參數(shù)服務(wù)器中，參數(shù)服務(wù)器也會(huì)自動(dòng)將參數(shù)歸檔。當(dāng)更換設(shè)備時(shí)參數(shù)服務(wù)器也會(huì)自動(dòng)重新載入相關(guān)資料。

確定性：PROFINET 支援確定性的資料傳遞，可用在高準(zhǔn)確度的控制任務(wù)中。

冗余：PROFINET 中的冗余概念大幅提升系統(tǒng)的可用性。

2. Profinet規(guī)范

2.1 插槽

Profinet IO 設(shè)備總共有 10 個(gè)插槽，每個(gè)插槽對(duì)應(yīng)一個(gè)模塊，對(duì)于 10 個(gè)模塊的簡(jiǎn)單說(shuō)明下： R2P_State：機(jī)器人向 PLC 發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)；

R2P_IO：機(jī)器人向 PLC 發(fā)送 IO 數(shù)據(jù)；

R2P_Joints：機(jī)器人向 PLC 發(fā)送關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)；

R2P_TCP：機(jī)器人向 PLC 發(fā)送 TCP 數(shù)據(jù)；

R2P_BIT_REG：機(jī)器人向 PLC 發(fā)送輸出布爾寄存器數(shù)據(jù)（0-63）；

R2P_INT_REG：機(jī)器人向 PLC 發(fā)送輸出整數(shù)寄存器數(shù)據(jù)（0-23）；

R2P_FLOAT_REG：機(jī)器人向 PLC 發(fā)送輸出浮點(diǎn)寄存器數(shù)據(jù)（0-23）；

P2R_IO：PLC 設(shè)置機(jī)器人 IO；

P2R_REG1：PLC 設(shè)置機(jī)器人輸入寄存器；

P2R_REG2：PLC 設(shè)置機(jī)器人輸入寄存器。

Profinet 收發(fā)數(shù)據(jù)是以字節(jié)流的方式，因此對(duì)每個(gè)模塊都定義了一套數(shù)據(jù)格式

2.2 用戶定義的數(shù)據(jù)類型

對(duì)于 PLC S7-1200 和 S7-1500 (PLC 固件 4.0 或更高版本)：Elite_datastruct.udt

2.3 GSD文件

請(qǐng)登錄企業(yè)微信-微盤查找名稱為：GSDML-V1.00-ELITE-CS-20220620.xml 的文件，如果是外部人員請(qǐng)咨詢艾利特工程師索取。

3. Profinet配置方法

3.1 啟用 Profinet 功能

將機(jī)器人 FB1 網(wǎng)口接入PLC交換機(jī)，點(diǎn)擊“配置> 通訊> Profinet”，進(jìn)入 Profinet 界面，啟用 Profinet 功能。如下圖所示：

3.2 設(shè)置 Profinet

1. 在 TIA Portal 中添加設(shè)管理通用站描述文件（GSD）：在菜單欄選擇“選項(xiàng)> 管理通用站描述文件(GSD)”，如圖 3-1（a）所示；然后選擇對(duì)應(yīng) GSD 文件所在的目錄，并選擇對(duì)應(yīng)的 GSD 文件，點(diǎn)擊安裝，如圖 3-1（b）所示。

3-1（a）

3-1（b）

2. 在項(xiàng)目中添加設(shè)備并配置：

1）雙擊左側(cè)項(xiàng)目樹(shù)中的“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”，如圖 3-2（a）所示；雙擊或拖拽右側(cè)硬件目錄中，具體路徑為：“其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備> PROFINET IO> IO> ELITE> ELITE CS> Elite Robot CS Device”，如圖 3-2（b）所示。

3-2（a）

3-2（b）

2）將“Elite CS Device”與 PLC 連接，如圖 3-3 所示。

3-3

3）雙擊 PLC 網(wǎng)口以配置 PLC 網(wǎng)絡(luò)，注意需要將 PLC網(wǎng)絡(luò)IP配置為和機(jī)器人 FB1網(wǎng)絡(luò)同一網(wǎng)段下，如圖 3-4所示。

注意：FB1 網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)點(diǎn)擊狀態(tài)及菜單欄右側(cè)的艾利特Logo ，選擇“設(shè)置> 系統(tǒng)> 網(wǎng)絡(luò)”去查看。

3-4

4）雙擊“elite-dev“去配置 IP 和設(shè)備名稱，注意此處 IP 應(yīng)和機(jī)器人 FB1 網(wǎng)絡(luò) IP 保持一致，如圖 3-5（a）和圖 3-5（b）所示。

3-5（a）

3-5（b）

5）添加模塊：選擇右側(cè)“硬件目錄> 模塊”，選擇需要模塊插入，本處插入所有十個(gè)模塊，如圖 3-6 所示。

3-6

3. 導(dǎo)入數(shù)據(jù)類型：

左側(cè)項(xiàng)目樹(shù)中選擇“外部源文件> 添加新的外部文件> Elite_datastruct.udt”，如圖 3-7（a）所示；右鍵“Elite_datastruct.udt> 從源生成塊”，對(duì)彈窗點(diǎn)擊確定，如圖 3-7（b）所示；左側(cè) 項(xiàng)目樹(shù)中展開(kāi) PLC 數(shù)據(jù)類型，可看到相關(guān)數(shù)據(jù)類型，如圖 3-7（c）所示

3-7（a）

3-7（b）

3-7（c）

4. 添加變量：

1）左側(cè)項(xiàng)目樹(shù)中選擇 PLC 變量，可“添加新變量表”或者直接選擇“默認(rèn)變量表”。隨后便可在相應(yīng)變量表中添加變量：填入名稱和選擇數(shù)據(jù)類型，如圖 3-8（a）所示，想要獲取機(jī) 器人的狀態(tài)，則選擇"Elite_R2P_State"類型。

3-8（a）

2）左側(cè)項(xiàng)目樹(shù)中雙擊“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”并雙擊“elite-dev”選擇插槽 1 中“R2P_State_1”，選擇“IO 變量”，記下第一個(gè)變量的地址，如圖 3-8（b）所示，是“%I10.0”。 3）回到變量表中，將剛剛記錄下的地址填入變量地址，如圖 3-8（c）所示。以此類推，可以將十個(gè)插槽中的變量添加。