ABB机器人异步串口通信中继系统设计.PDF

22 2015.7 南方农机 制造与研发 ABB 机器人异步串口通信中继系统设计* 张 杨 ，黄科程 ，刘 宁 (西华大学机械工程学院，四川 成都 610039) 摘 要：通过对ABB 公司的工业机器人控制器IRC5 和机器人编程语言RAPID 进行分析，设计了一种提高机器人控制器串口通信效 率的中继通信系统。本系统以STM32F103 单片机为核心，利用其产生数字I/O 信号触发机器人控制器中断来读取数据，并且实现 了数据的暂存，提高了机器人控制器串口通信的实时性和可靠性。 关键词：ABB 机器人；异步串口通信；单片机；中继系统 中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编码：1672-3872 （2015）07-0022-02 ABB 公司工业机器人控制器IRC5 集成了RS-232 协 次响应等待的中断。 议定义的串口模块，使用者运用机器人语言RAPID 编程 定制一个外部 I/O 中断步骤如下：1）配置控制器 对其进行控制。但由于工业机器人系统和机器人编程语 I/O 单元和I/O 信号；2）在RAPID 程序中关联信号和中 言的特殊性，很难灵活地应用控制器的串口，导致数据 断服务函数，并设置触发方式[2]。RAPID 程序如下： 不能及时被读取。为了改善机器人控制器的串口通信性 !定义中断变量 能，笔者设计了一个以STM32 单片机为核心的通信中继 VAR intnum sig1int; 系统，该系统利用开关信号触发控制器中断，通过中断 !关联I/O 和中断服务函数 处理函数来读取串口数据，并且在控制器不能及时响应 CONNECT sig1int WITH iroutine1; 中断时将数据储存，从而提高通信实时性和可靠性。 !设置中断触发方式为上升沿触发 1 机器人控制器相关资源简介 ISignalDI di1, 1, sig1int; 1.1 控制器串口 程序中，sig1int 为中断标志，在与中断服务函数 ABB 工业机器人系统由机器人控制器 IRC5 和机械 关联后，用于存放中断服务函数iroutine1 的首地址， 臂组成，ABB 公司开发了机器人语言RAPID 和虚拟环境 它必须被定义为全局变量。数字信号di1 在工作站配置 RobotStudio 对机器人任务进行编程和模拟[1]。构建一 中被定义，当di1 处于上升沿时，中断将被触发，控制 个简单任务用于串口通信有以下步骤： 器在满足中断条件的情况下，执行中断服务函数 ①在RobotStudio 环境下建立一个虚拟机器人工作 iroutine1。控制器通过挂载在其 Devicenet 总线上的 站；②配置系统串口的属性；③通过编辑器编写调试 信号板来接收外部I/O 信号，di1 映射在信号板的输入 RAPID 程序；④将虚拟工作站载入机器人控制器。 端子X3 的1 口上。 1.2 控制器中断 2 优化系统设计 机器人控制器在三种情况下可以对中断进行响应： 2.1 硬件平台 1）当程序从当前指令向下跳转时；2）当在执行等待指 经过对机器人控制器相关资源分析，对通信中继系 令时；3）当在执行机器人移动指令时。除了在某些特 统的功能提出以下几点要求：1）能够确认数据源和机 殊情况（比如机器人控制器正在执行工艺参数处理这类 器人控制器的收发状态；2）在机器人控制器不能及时 实时性要求比较高的程序段或者中断被屏