HR20—1700—C10型工業機器人系統通訊設計

叢曉　雷陽　蘇令磊

摘 要

簡要介紹全國高職院校技能大賽“工業機器人技術應用”大賽設備，給出了該設備程序設計中的通訊板塊的設計。

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

HR20-1700-C10型工業機器人系統是全國高職院校技能大賽“工業機器人技術應用”大賽指定設備。該平臺由HR20-1700-C10型工業機器人、AGV機器人、托盤生產線、工件盒生產線、視覺系統和立體倉庫等六部分組成，系統實物圖如圖1所示。

系統的主要工作目標是將已經從立體倉庫上取出的工件，通過AGV機器人搬運到托盤生產線上，并通過托盤生產線上的視覺系統對工件進行識別，然后由工業機器人進行工件盒的抓取及分類裝箱。

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

1 PLC與HR20-1700-C10型工業機器人的通訊

本系統采用西門子1200系列PLC，CPU型號為1215C DC/DC/DC，支持ModBus協議。R20-1700-C10型工業機器人為江蘇匯博機器人技術有限公司自主研發的20kg級產品，應用了modbus tcp工業以太網技術。

機器人在設計過程中已經集成了服務器功能。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器之間建立連接、發送請求、接收響應并控制Modbus TCP服務器的連接終端。工業機器人預設IP為：192.168.8.103，通過設計兩個客戶端，分別對機器人控制字進行讀與寫。設計如圖2所示。

2 PLC與智能相機之間的通訊

該設備的視覺系統采用信捷公司生產的SV4-30ML型智能相機。用于檢測工件的形狀數據、角度數據和位置坐標。智能相機與PLC之間采用Modbus/TCP協議通信，其中智能相機是服務器端，PLC是客戶端，即PLC主動讀取智能相機的數據。預設智能相機的IP地址為192.168.8.3。

程序設計：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動，步進電機及驅動均采用雷塞的86電機和DM860驅動器。DM860驅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，內置高速光電耦合器，允許接受長線驅動器，允許接受長線驅動器、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

導入步進電機驅動塊，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→設置參數。設置如圖3所示。

4 結束語

本文介紹了全國高職院校技能大賽“工業機器人技術應用”大賽指定設備（HR20-1700-C10型工業機器人系統）涉及到各種通訊，重點介紹了西門子PLC1215C的Modbus TCP通訊的程序設計。

作者單位

1.山東商務職業學院 山東省煙臺市 264670

2.福建省計量科學研究院 福建省福州市 350003

3.國家蒸汽流量計產品質量監督檢驗中心 福建省福州市 350003