叢曉　雷陽　蘇令磊

摘 要

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

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

HR20-1700-C10型工業(yè)機器人系統(tǒng)是全國高職院校技能大賽“工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用”大賽指定設(shè)備。該平臺由HR20-1700-C10型工業(yè)機器人、AGV機器人、托盤生產(chǎn)線、工件盒生產(chǎn)線、視覺系統(tǒng)和立體倉庫等六部分組成，系統(tǒng)實物圖如圖1所示。

系統(tǒng)的主要工作目標是將已經(jīng)從立體倉庫上取出的工件，通過AGV機器人搬運到托盤生產(chǎn)線上，并通過托盤生產(chǎn)線上的視覺系統(tǒng)對工件進行識別，然后由工業(yè)機器人進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)機器人的通訊

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

機器人在設(shè)計過程中已經(jīng)集成了服務(wù)器功能。在編程過程中采用“MB_CLIENT”指令作為Modbus TCP客戶端通過S7-1215 CPU的PROFINET連接進行通信。通過“MB_CLIENT”指令，可以在客戶端和服務(wù)器之間建立連接、發(fā)送請求、接收響應(yīng)并控制Modbus TCP服務(wù)器的連接終端。工業(yè)機器人預(yù)設(shè)IP為：192.168.8.103，通過設(shè)計兩個客戶端，分別對機器人控制字進行讀與寫。設(shè)計如圖2所示。

2 PLC與智能相機之間的通訊

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

程序設(shè)計：點擊博圖軟件程序塊“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與步進電機的通信

物品盒輸送線采用步進電機驅(qū)動，步進電機及驅(qū)動均采用雷塞的86電機和DM860驅(qū)動器。DM860驅(qū)動器采用差分式接口電路可適用差分信號，單端共陰和共陽等接口，內(nèi)置高速光電耦合器，允許接受長線驅(qū)動器，允許接受長線驅(qū)動器、集電極開路和PNP輸出電路的信號。

3.1 建立工藝對象

在博圖軟件中，點擊“插入新對象”，出現(xiàn)新增對象界面→點擊選中“運動控制”→填寫“名稱”→點擊選中“TO_PositioningAxis”→默認自動選擇“編號”→點擊“確定”，完成。

3.2 編寫步進電機程序

導(dǎo)入步進電機驅(qū)動塊，點擊右欄工藝中選擇“運動控制”的“S7-1200 Motion Control”的“MC_Power”拖動到程序編輯窗口→設(shè)置參數(shù)。設(shè)置如圖3所示。

4 結(jié)束語

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

作者單位

1.山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院 山東省煙臺市 264670

2.福建省計量科學(xué)研究院 福建省福州市 350003

3.國家蒸汽流量計產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 福建省福州市 350003