CS机器人profinet通讯

2024-09-27

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。