CS机器人profinet通讯
1. profinet协议介绍
1.1 介绍
PROFINET 由 PROFIBUS 国际组织(PROFIBUS International,PI)推出,是新一代基于工 业以太网的自动化总线标准。
PROFINET 为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案,囊括了诸如实时以太网、 运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题,并且作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如 PROFIBUS)技术,保护现有投资(可以在不改动现场已购买设备的情况下,只需加西门子PLC),允许工业控制系统和外围设备(如传感器、执行器和其他控制器)之间进行通信。
1.2 特点
PROFINET 支持工具调用接口(Tool Calling Interface,简称 TCI),每一个设备制造商用 任何支援 TCI 机能的软件进行现场设备的参数化和诊断,无需退出程序。
邻近识别及设备替换:所有 PROFINET 都会识别邻近的设备,因此若设备故障,可以在不需额外工具及先验知识的情形下更换设备。借由这些资讯,可以用图像的方式清楚的呈现系统 的拓扑。
参数服务器:个别的资料可以用制造商中性的方式(例如 TCI)载入到参数服务器中,参 数服务器也会自动将参数归档。当更换设备时参数服务器也会自动重新载入相关资料。
确定性:PROFINET 支援确定性的资料传递,可用在高准确度的控制任务中。
冗余:PROFINET 中的冗余概念大幅提升系统的可用性。
2. Profinet规范
2.1 插槽
Profinet IO 设备总共有 10 个插槽,每个插槽对应一个模块,对于 10 个模块的简单说明下: R2P_State:机器人向 PLC 发送状态数据;
R2P_IO:机器人向 PLC 发送 IO 数据;
R2P_Joints:机器人向 PLC 发送关节数据;
R2P_TCP:机器人向 PLC 发送 TCP 数据;
R2P_BIT_REG:机器人向 PLC 发送输出布尔寄存器数据(0-63);
R2P_INT_REG:机器人向 PLC 发送输出整数寄存器数据(0-23);
R2P_FLOAT_REG:机器人向 PLC 发送输出浮点寄存器数据(0-23);
P2R_IO:PLC 设置机器人 IO;
P2R_REG1:PLC 设置机器人输入寄存器;
P2R_REG2:PLC 设置机器人输入寄存器。
Profinet 收发数据是以字节流的方式,因此对每个模块都定义了一套数据格式
2.2 用户定义的数据类型
对于 PLC S7-1200 和 S7-1500 (PLC 固件 4.0 或更高版本):Elite_datastruct.udt
2.3 GSD文件
请登录企业微信-微盘查找名称为:GSDML-V1.00-ELITE-CS-20220620.xml 的文件,如果是外部人员请咨询艾利特工程师索取。
3. Profinet配置方法
3.1 启用 Profinet 功能
将机器人 FB1 网口接入PLC交换机,点击“配置> 通讯> Profinet”,进入 Profinet 界面,启用 Profinet 功能。如下图所示:
3.2 设置 Profinet
1. 在 TIA Portal 中添加设管理通用站描述文件(GSD):在菜单栏选择“选项> 管理通用站描述文件(GSD)”,如图 3-1(a)所示;然后选择对应 GSD 文 件所在的目录,并选择对应的 GSD 文件,点击安装,如图 3-1(b)所示。
3-1(a)
3-1(b)
2. 在项目中添加设备并配置:
1)双击左侧项目树中的“设备和网络”,如图 3-2(a)所示;双击或拖拽右侧硬件目录 中,具体路径为:“其他现场设备> PROFINET IO> IO> ELITE> ELITE CS> Elite Robot CS Device”,如图 3-2(b)所示。
3-2(a)
3-2(b)
2)将“Elite CS Device”与 PLC 连接,如图 3-3 所示。
3-3
3)双击 PLC 网口以配置 PLC 网络,注意需要将 PLC网络IP配置为和机器人 FB1网络同一网段下,如图 3-4所示。
注意:FB1 网络可通过点击状态及菜单栏右侧的艾利特Logo ,选择“设置> 系统> 网络”去查看。
3-4
4)双击“elite-dev“去配置 IP 和设备名称,注意此处 IP 应和机器人 FB1 网络 IP 保持一 致,如图 3-5(a)和图 3-5(b)所示。
3-5(a)
3-5(b)
5)添加模块:选择右侧“硬件目录> 模块”,选择需要模块插入,本处插入所有十个模 块,如图 3-6 所示。
3-6
3. 导入数据类型:
左侧项目树中选择“外部源文件> 添加新的外部文件> Elite_datastruct.udt”,如图 3-7(a) 所示;右键“Elite_datastruct.udt> 从源生成块”,对弹窗点击确定,如图 3-7(b)所示;左侧 项目树中展开 PLC 数据类型,可看到相关数据类型,如图 3-7(c)所示
3-7(a)
3-7(b)
3-7(c)
4. 添加变量:
1)左侧项目树中选择 PLC 变量,可“添加新变量表”或者直接选择“默认变量表”。随 后便可在相应变量表中添加变量:填入名称和选择数据类型,如图 3-8(a)所示,想要获取机 器人的状态,则选择"Elite_R2P_State"类型。
3-8(a)
2)左侧项目树中双击“设备和网络”并双击“elite-dev”选择插槽 1 中“R2P_State_1”, 选择“IO 变量”,记下第一个变量的地址,如图 3-8(b)所示,是“%I10.0”。 3)回到变量表中,将刚刚记录下的地址填入变量地址,如图 3-8(c)所示。以此类推,可 以将十个插槽中的变量添加。
3-8(b)
3-8(c)
5. 编译并下载到 PLC 中,然后转到在线模式。
6. 在设备视图中右键设备选择“分配设备名称”,搜索并更改设备名称,如图 3-10(a)和 如图 3-10(b)所示。
3-10(a)
3-10(b)
3.3 监视变量
配置完成后所有设备与模块都会有绿色对钩:
按照上面介添加完变量表后可按如下表格按需查看对应变量:CS_用户手册_Profinet数据格式.xlsx
除了在博途上监视以外,还可以在示教器端监视:
如下图所示,在插件寄存监视器中可以查看到布尔寄存器、整数寄存器、浮点寄存器,也可以在此模拟强制输出到PLC。
若要接收或发送整数、浮点数,请查阅脚本手册Profinet篇脚本指令。
可以在配置-IO-机器人IO设置页面自定义名称,定义好名称后可直接在任务里使用,无需脚本,如下图所示:
如下图,选择设置指令,选择配置好的整数寄存器输出名称:
直接设置整数寄存器输为999
也可以等待布尔量为高/低电平
等待定义好的布尔寄存器为高
若要等待浮点寄存器或者整数寄存器为指定数值则需使用函数,如下图选择等待,下拉input快捷栏找到定义好的浮点/整数寄存器:
等待浮点寄存器等于3.14: