工业机器人集成应用（ABB） 高级 课件 4.2.2 激光打标工作站通信规划与程序开发规划.pptx

激光打标工作站通信规划

与程序开发规划

一、模块功能规划

二、通信规划

三、程序开发规划

1/19

一

模块功能规划

1.工作站布局

根据工作站运行流程要求，搭建激光打标工作站布局，如图所示。

工作站组成及布局

1.四轴工业机器人单元2.压装单元3.执行单元4.仓储单元

5.分拣单元（含RFID模块）6.激光打标单元+工具单元7.总控单元

2/19

一

模块功能规划

2.功能规划

以激光打标的工艺需求为主，工作站中各单元模块功能规划见表1-2。

工作站组成及布局

序号

单元模块

功能定义

1

四轴工业机器人单元

夹持轮毂至压装单元的放料点（或取料点）、分拣单元的RFID读写点。

2

压装单元

以一定压力将车标压装在轮毂零件中。

3

执行单元

可以更换夹爪、吸盘等不同的工业机器人末端工具；夹持轮毂至仓储单元、压装单元的放料点（或取料点）；能够完成与PLC的IO通信。

4

仓储单元

能够推出或缩回各料仓，显示并反馈当前各仓位的物料存储状态。

表1激光打标工艺各单元功能规划(1)

3/19

一

模块功能规划

工作站组成及布局

序号

单元模块

功能定义

5

分拣单元的RFID模块

将电子编码信息写入到车标零件中。

6

激光打标单元

根据指令，对车标零件进行激光打标，其中车标雕刻的内容主要分为字符和图片两大类型。

7

工具单元

提供夹爪、吸盘等工具。

8

总控单元

为工作站提供电、气支持；可以直接控制仓储单元、分拣单元、压装单元的动作；可以与执行单元、SCARA工业机器人进行通信；上位机可实时监控当前工作站的运行状态；HMI人机界面可对应用平台实现信息监控、流程控制、订单管理。

表2激光打标工艺各单元功能规划(2)

4/19

一

模块功能规划

如图所示，为激光打标工作站中所有设备之间的通信关系示意图。

激光打标工作站控制结构

5/19

一

模块功能规划

可以看出，在该工作站中，同时配置了四轴工业机器人和六轴工业机器人，它们分别与PLC之间的通信方式为IO通信，但两工业机器人之间并无直接通信关系。工作站中其他单元均与PLC之间有直接通信关系。需要注意的是，从硬件角度而言，激光打标机可以通过总控单元的PC分别与两工业机器人和PLC这三个控制器之间建立TCP通信，因此通信关系最终可由控制方式而定。

激光打标工作站控制结构

6/19

二

通信规划

如图所示，根据工作站中的通信关系，本案例将PLC作为激光打标工作站的核心控制者，选择PC与PLC直接进行TCP通信。

确定工作站各设备的控制结构

7/19

二

通信规划

此时PLC作为客户端，总控单元PC作为服务器，配合完成激光打标任务。激光打标单元内部的周边设备（辅件）与PLC为IO通信，其与分拣单元、仓储单元等其他单元模块的动作流程也由PLC直接控制。同时在实施对激光打标单元的状态监测与参数设置上位机程序开发时，PC中安装的WinCC为上位机，与PLC基于以太网协议进行通信。

针对激光打标工艺相关功能的实现，此处只展示与激光打标过程相关的信号及功能，分为工业机器人←→末端工具信号、PLC←→工业机器人交互信号、PLC←→激光打标单元通信三部分，其中工业机器人末端工具信号参照“打磨工作站通信规划”“工业机器人-工具信号定义表”，其余两类通信如下所示。

确定工作站各设备的控制结构

8/19

二

通信规划

PLC与工业机器人之间采用“一问一答”形式进行数据交互，在此我们设置两对组信号来实现此通信方式。

1.流程数据

组信号“FrPGroData”为PLC发送至工业机器人的流程数据，此信号为某一数值时，即可触发工业机器人一系列对应动作；组信号“ToPGroData”为工业机器人反馈至PLC的流程数据,工业机器人一系列流程动作执行完毕后将置位该信号至某位数值，如正面打磨完毕。这对组信号主要控制（或反馈）以功能目标为主的工业机器人流程。

2.过程参数

组信号“ToPGroPara”为工业机器人发送至PLC的过程参数；组信号“FrPGroPara”为PLC反馈至工业机器人的过程。这对组信号主要控制（或反馈）运动过程中某具体动作的过程参数。

PLC与六轴工业机器人之间的IO通信

9/19

二

通信规划

各信号具体功能设定见下表。

PLC与六轴工业机器人之间的IO通信

类别

IO接口

数值

功能

流程数据

QB16（PLC）→FrPGroData（工业机器人）

51

吸取车标零件（已镭雕）

ToPGroData（工业机器人）→IB16（PLC）

51

吸取车标零件完毕

QB16（PLC）→FrPGroData（工业机器人）

99

初始化

过程参数

QB17（PLC）→FrPGroPara（工业机器人）

6

激光打标工位夹具已放松

ToPGroPara（工业机器人）→IB19（PLC）