工业机器人电力载波群控通信的设计.docx

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工业机器人电力载波群控通信的设计

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杨帅王子辰鲁绍函

摘?要：针对企业自动化改造过程中利用工业机器人与企业原有设备互联互通需要重新布线的问题，设计了一种工业机器人电力载波群控通信方案。该方案采用PL3120双频电力载波技术，利用双频二进制相移键控调制手段，实现了工业机器人与外围设备之间的相互通信与控制。工业机器人采用IO通信模式，利用电平转换实现与电力载波节点控制器匹配通信。本设计为电力载波技术在工厂车间这种谐波噪音干扰严重环境下的应用推广提供有效解决方案，具有重要的应用价值。

关键词：工业机器人;电力载波;群控通信

TP273文献标志码：A????：2095-2945（2019）18-0019-03

Abstract：Inordertosolvetheproblemthattheinterconnectionbetweentheindustrialrobotandtheoriginalequipmentoftheenterpriseneedstoberewiredintheprocessofenterpriseautomationtransformation，apowercarriergroupcontrolcommunicationschemeofindustrialrobotisdesigned.TheschemeadoptsPL3120dual-frequencypowercarriertechnologyanddual-frequencybinaryphaseshiftkeyingmodulationtorealizethecommunicationandcontrolbetweenindustrialrobotandperipheralequipment.TheindustrialrobotadoptstheIOcommunicationmodeandusesthelevelconversiontorealizethematchingcommunicationwiththepowercarriernodecontroller.Thisdesignprovidesaneffectivesolutionfortheapplicationandpopularizationofpowercarriertechnologyintheenvironmentofseriousharmonicnoiseinterferenceinfactoryworkshop，andhasimportantapplicationvalue.

Keywords：industrialrobot;powercarrier;groupcontrolcommunication

1概述

工業机器人作为高端自动化载体，必须与外界进行集成交互，实现群控通信，这样才能发挥出其强大的协调作业功能，独立的机器人本体应用价值不高。工业机器人的群控通信主要包括与其它机器人的多机协作、与外围控制器进行信息交换、采集传感器信号、驱动执行器等方面，主要依靠RS232、Profibus、EtherNet、标准IO等通信方式，这些全部需要配备专用的通讯电缆。目前国内很多企业引进工业机器人出于自动化升级目的[1]，都是在原有的车间和设备基础上进行改造，但是此类企业往往车间和设备布局已经定型，实现工业机器人与企业原有设备互联互通利用常规的通信媒介需要毁坏原有的基建工程才能铺设线缆，工程施工量大，既费时又费力，改造停工时间长，企业改造难度和成本显著增加。为了解决这一企业难题，提出了利用电力载波技术实现工业机器人与周边设备相互通信。

2工业机器人通信接口

工业机器人提供丰富的IO通信接口方式与周边的外围设备进行集成交互，工业机器人的通信方式直接决定工业机器人能否集成到系统中以及能否支持复杂控制。以ABB工业机器人为例，机器人支持的通信方式有IO通信、总线通信、网络通信等。IO通信是工业机器人最常见的通信模式，最常见的有8路IO，或者16路IO以及模拟量0V和24V。在较复杂的IO应用中使用cross-function实现数个IO信号逻辑关系的绑定，也可将数个单独的IO信号合并为组用于传输较为复杂的信号[2]。当工业机器人与外设之间传递的信息数量和复杂度很大时，最优的选择是总线通信和网络通信，采用何种总线取决于系统中除机器