ABBJABB机器人的IO通信.docx
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ABBJABB机器人的IO通信
ABB[a]-J-4ABB机器人的IO通信
4.1任务目标
Ø了解ABB机器人I/O通信的种类。
Ø掌握常用ABB标准I/O板的配置。
Ø掌握Profibus适配器与PLC进行通信的配置方法。
4.2任务描述
⏹以ABB标准I/O板DSQC651为模块，模块单元为board10，总线连接DeviceNet1，地址为10，创建数字输入信号DI1、数字输出信号DO1、组输入信号GI1（4位）、组输出信号GO1（4位）和模拟输出信号AO1，并实现I/O信号的监控及操作。
⏹除了通过ABB机器人提供的标准I/O板进行与外围设备进行通信以外，ABB机器人还可以使用DSQC667模块通过Profibus与PLC进行快捷和大数据量的通信。
如何连接ABB03-5Profibus适配器？
4.3知识储备
机器人I/O通信种类
机器人提供了丰富的I/O通信接口，可以轻松地实现与周边设备进行通信。
ABB机器人
PC
现场总线
ABB标准
RS232通信
OPCserver
SocketMessage1
DeviceNet2
Profibus2
Profibus-DP2
Profinet2
EtherNetIP2
标准I/O板
PLC
….
….
….
注1：
一种通信协议
注2：
不同厂商推出的现场总线协议
关于ABB机器人的I/O通信接口的说明：
1）ABB的标准I/O板提供的常用信号处理有数字输入di、数字输出do、模拟输入ai、模拟输出ao、以及输送链跟踪，在本章中会对此进行介绍。
2）ABB机器人可以选配标准ABB的PLC，省去了原来与外部PLC进行通信设置的麻烦，并且在机器人示教器上就能实现与PLC相关的操作。
3）在本章中，以最常用的ABB标准I/O板DSQC651和Profibus-DP为例，进行详细的讲解如何进行相关的参数设定。
IRC5控制柜接口说明：
标号
说明
A
附加轴，电源电缆连接器（不能用于此版本）
B
FlexPendant连接器
C
I/O连接器
D
安全连接器
E
电源电缆连接器
F
电源输入连接器
G
电源连接器
H
DeviceNet连接器
I
信号电缆连接器
J
信号电缆连接器
K
轴选择器连接器
L
附加轴，信号电缆连接器（不能用于此版本）
控制柜接口示意图：
标准I/O板
本节将介绍常用的ABB标准I/O板（具体规格参数以ABB官方最新公布为准）。
型号
说明
DSQC651
分布式I/O模块di8\do8ao2
DSQC652
分布式I/O模块di16\do16
DSQC653
分布式I/O模块di8\do8带继电器
DSQC355A
分布式I/O模块ai4\ao4
DSQC377A
输送链跟踪单元
1.ABB标准I/O板DSQC651
DSQC651板主要提供8个数字输入信号、8个数字输出信号和2个模拟输出信号的处理。
（1）模块接口说明
标号
说明
A
数字输出信号指示灯
B
X1数字输出接口
C
X6模拟输出接口
D
X5是DeviceNet接口
E
模块状态指示灯
F
X3数字输入接口
G
数字输入信号指示灯
（2）模块接口连接说明
X1端子：
X1端子编号
使用定义
地址分配
1
OUTPUTCH1
32
2
OUTPUTCH2
33
3
OUTPUTCH3
34
4
OUTPUTCH4
35
5
OUTPUTCH5
36
6
OUTPUTCH6
37
7
OUTPUTCH7
38
8
OUTPUTCH8
39
9
0V
10
24V
X3端子：
X3端子编号
使用定义
地址分配
1
INPUTCH1
0
2
INPUTCH2
1
3
INPUTCH3
2
4
INPUTCH4
3
5
INPUTCH5
4
6
INPUTCH6
5
7
INPUTCH7
6
8
INPUTCH8
7
9
0V
10
未使用
X5端子：
X5端子编号
使用定义
1
0VBLACK
2
CAN信号线lowBLUE
3
屏蔽线
4
CAN信号线highWHILE
5
24VRED
6
GND地址选择公共端
7
模块IDbit0（LSB）
8
模块IDbit1（LSB）
9
模块IDbit2（LSB）
10
模块IDbit3（LSB）
11
模块IDbit4（LSB）
12
模块IDbit5（LSB）
注：
BLACK黑色，BLUE蓝色，WHILE白色，RED红色
*ABB标准I/O板是挂在DeviceNet网络上的，所以要设定模块在网络中的地址。
端子X5的6~12的跳线用来决定模块的地址，地址可用范围在10~63。
如上图，将第8脚和第10脚的跳线剪去，2+8=10就可以获得10的地址。
X6端子：
X6端子编号
使用定义
地址分配
1
未使用
2
未使用
3
未使用
4
0V
5
模拟输出ao1
0~15
6
模拟输出ao2
16~31
*模拟输出的范围：
0~+10V
2.ABB标准I/O板DSQC652
DSQC652板主要提供16个数字输入信号和16个数字输出信号的处理。
（1）模块接口说明
标号
说明
A
数字输出信号指示灯
B
X1、X2数字输出接口
C
X5是DeviceNet接口
D
模块状态指示灯
E
X3、X4数字输入接口
F
数字输入信号指示灯
（2）模块接口连接说明
X1端子：
X1端子编号
使用定义
地址分配
1
OUTPUTCH1
0
2
OUTPUTCH2
1
3
OUTPUTCH3
2
4
OUTPUTCH4
3
5
OUTPUTCH5
4
6
OUTPUTCH6
5
7
OUTPUTCH7
6
8
OUTPUTCH8
7
9
0V
10
24V
X2端子：
X2端子编号
使用定义
地址分配
1
OUTPUTCH9
8
2
OUTPUTCH10
9
3
OUTPUTCH11
10
4
OUTPUTCH12
11
5
OUTPUTCH13
12
6
OUTPUTCH14
13
7
OUTPUTCH15
14
8
OUTPUTCH16
15
9
0V
10
24V
X4端子：
X4端子编号
使用定义
地址分配
1
INPUTCH9
8
2
INPUTCH10
9
3
INPUTCH11
10
4
INPUTCH12
11
5
INPUTCH13
12
6
INPUTCH14
13
7
INPUTCH15
14
8
INPUTCH16
15
9
0V
10
24V
X5、X3端子同DSQC651板
3.ABB标准I/O板DSQC653
DSQC653板主要提供8个数字输入信号和8个数字继电器输出信号的处理。
（1）模块接口说明
标号
说明
A
数字继电器输出信号指示灯
B
X1数字继电器输出信号接口
C
X5是DeviceNet接口
D
模板状态指示灯
E
X3数字输入信号接口
F
数字输入信号指示灯
（2）模块接口连接说明
X1端子：
X1端子编号
使用定义
地址分配
1
OUTPUTCH1A
0
2
OUTPUTCH1B
3
OUTPUTCH2A
1
4
OUTPUTCH2B
5
OUTPUTCH3A
2
6
OUTPUTCH3B
7
OUTPUTCH4A
3
8
OUTPUTCH4B
9
OUTPUTCH5A
4
10
OUTPUTCH5B
11
OUTPUTCH6A
5
12
OUTPUTCH6B
13
OUTPUTCH7A
6
14
OUTPUTCH7B
15
OUTPUTCH8A
7
16
OUTPUTCH8B
X3端子：
X3端子编号
使用定义
地址分配
1
INPUTCH1
0
2
INPUTCH2
1
3
INPUTCH3
2
4
INPUTCH4
3
5
INPUTCH5
4
6
INPUTCH6
5
7
INPUTCH7
6
8
INPUTCH8
7
9
0V
10~16
未使用
X5端子同DQSC651板
4.ABB标准I/O板DSQC355A
DSQC355A板主要提供4个模拟输入信号和4个模拟输出信号的处理。
（1）模块接口说明
标号
说明
A
X8模拟输入端口
B
X7模拟输出端口
C
X5是DeviceNet接口
D
X3是供电电源
（2）模块接口连接说明
X3端子：
X3端子编号
使用定义
1
0V
2
未使用
3
接地
4
未使用
5
+24V
X5端子同DSQC651
X7端子：
X7端子编号
使用定义
地址分配
1
模拟输出_1，-10V/+10V
0~15
2
模拟输出_2，-10V/+10V
16~31
3
模拟输出_3，-10V/+10V
32~47
4
模拟输出_4，4~20mA
48~63
5~18
未使用
19
模拟输出_1，0V
20
模拟输出_2，0V
21
模拟输出_3，0V
22
模拟输出_4，0V
23~24
未使用
X8端子：
X8端子编号
使用定义
地址分配
1
模拟输入_1，-10V/+10V
0~15
2
模拟输入_2，-10V/+10V
16~31
3
模拟输入_3，-10V/+10V
32~47
4
模拟输入_4，-10V/+10V
48~63
5~16
未使用
17~24
+24V
25
模拟输入_1，0V
26
模拟输入_2，0V
27
模拟输入_3，0V
28
模拟输入_4，0V
29~32
0V
5.ABB标准I/O板DSQC377A
DSQC377A板主要提供机器人输送链跟踪功能所需的编码器与同步开关信号的处理。
（1）模块接口说明
标号
说明
A
X20是编码器与同步开关的端子
B
X5是DeviceNet接口
C
X3是供电电源
（2）模块接口连接说明
X3同DSQC355A
X5同DSQC651
X20端子：
X20端子编号
使用定义
1
24V
2
0V
3
编码器1，24V
4
编码器1，0V
5
编码器1，A相
6
编码器1，B相
7
数字输入信号1，24V
8
数字输入信号1，0V
9
数字输入信号1，信号
10~16
未使用
4.4任务实施
4.4.1配置DSQC651板
ABB标准I/O板DSQC651是最为常用的模块，下面以创建数字输入信号di、数字输出信号do、组输入信号gi、组输出信号go和模拟输出信号ao为例做一个详细的讲解。
1.定义DSQC651板的总线连接
ABB标准I/O板都是下挂在DeviceNet现场总线下的设备，通过X5端口与DeviceNet现场总线进行通信。
定义DSQC651板的总线连接的相关参数说明见表：
参数名称
设定值
说明
Name
board10
设定I/O板在系统中的名字，10代表I/O板在DeviceNet总线上的地址是10，方便在系统中识别
TypeofUnit
d651
设定I/O板的类型
ConnectedtoBus
DeviceNet1
设定I/O板连接的总线
DeviceNetAddress
10
设定I/O板在总线中的地址
1.“控制面板”-“配置”画面中，双击“Unit”，进行DSQC651模块的设定。
2.单击“添加”。
3.按照表中的参数填写，填写完成后点击“确定”，重启后，定义DSQC651板的总线连接操作完成。
2.定义数字输入/输出信号
定义信号的操作步骤：
1.“控制面板”-“配置”画面中，双击“Signal”。
2.单击“添加”。
3.对于不同类型的信号，对信号的参数进行填写，填写完成后，点击“确定”，重启后完成设定。
数字输入信号di1的相关参数见表：
参数名称
设定值
说明
Name
di1
设定数字输入信号的名字
TypeofSignal
DigitalInput
设定信号的类型
AssignedtoUnit
board10
设定信号所在的I/O模块
UnitMapping
0
设定信号所占用的地址
数字输出信号d01的相关参数见表：
参数名称
设定值
说明
Name
do1
设定数字输出信号的名字
TypeofSignal
DigitalOutput
设定信号的类型
AssignedtoUnit
board10
设定信号所在的I/O模块
UnitMapping
32
设定信号所占用的地址
3.定义组输入/输出信号
组输入信号gi1的相关参数及状态将下表：
参数名称
设定值
说明
Name
gi1
设定组输入信号的名字
TypeofSignal
GroupInput
设定信号的类型
AssignedtoUnit
board10
设定信号所在的I/O模块
UnitMapping
1~4
设定信号所占用的地址
组输出信号go1的相关参数及状态见表：
参数名称
设定值
说明
Name
go1
设定组输出信号的名字
TypeofSignal
GroupOutput
设定信号的类型
AssignedtoUnit
board10
设定信号所在的I/O模块
UnitMapping
33~36
设定信号所占用的地址
状态
地址1
地址2
地址3
地址4
十进制数
1
2
4
8
状态1
0
1
0
1
2+8=10
状态2
1
0
1
1
1+4+8=13
*组输入/输出信号就是将几个数字输入信号组合起来使用，用于接受外围设备输入的BCD编码的十进制数。
此例中，组信号占用地址1~4共4位，可以代表十进制数0~15。
如此类推，如果占用地址5位的话，可以代表十进制数0~31。
4.定义模拟输出信号
模拟输出信号ao1的相关参数见表：
参数名称
设定值
说明
Name
ao1
设定模拟输出信号的名字
TypeofSignal
AnalogOutput
设定信号的类型
AssignedtoUnit
board10
设定信号所在的I/O模块
UnitMapping
0~15
设定信号所占用的地址
AnalogEncodingType
Unsigned
设定模拟信号属性
MaximumLogicalValue
10
设定最大逻辑值
MaximumPhysicalValue
10
设定最大物理值
MaximumBitValue
65535
设定最大位值
5.I/O信号监控和操作
（1）“输入输出”界面
打开输出输出界面的操作步骤：
1.ABB菜单中选择“输入输出”。
2.打开“视图”菜单，选择“I/O单元”。
3.选择“board10”。
4.单击“信号”。
5.在这个画面，可看到在上一节中所定义的信号。
可对信号进行监控、仿真和强制的操作。
*可在“控制面板”—“配置”—“I/O”中将常用的I/O信号添加到输入输出界面的常用视图。
（2）对I/O信号进行仿真和强制操作
对I/O信号的状态或数值进行仿真和强制的操作，以便在机器人调试和检修时使用。
仿真和强制操作分别是对应输入信号和输出信号，输入信号是外部设备发送给机器人的信号，所以机器人并不能对此信号进行赋值，但是在机器人编程测试环境中，为了方便模拟外部设备的信号场景，使用仿真操作来对输入信号赋值，消除仿真之后，输入信号就可以回到之前的真正的值。
对于输出信号，则可以直接进行强制赋值操作。
A．仿真操作
1.选中一个输入信号，点击“仿真”。
2.单击“1”，将di1的状态仿真为“1”，如果选择的是组信号或者模拟信号，则单击“123”，输入一个数值。
3.di1已被仿真为“1”。
4.仿真结束后，单击“消除仿真”。
B.强制操作
1.选中“do1”。
2.通过单击“0”和“1”，对do1的状态进行强制操作。
如果是组信号或模拟信号，则单击“123…”，输入数字。
4.4.2Profibus适配器的连接
除了通过ABB机器人提供的标准I/O板进行与外围设备进行通信以外，ABB机器人还可以使用DSQC667模块通过Profibus与PLC进行快捷和大数据量的通信。
图片说明：
标号
说明
A
PLC的主站
B
总线上的从站
C
机器人Profibus适配器DSQC667
D
机器人的控制柜
其设置的方法与I/O板设置方法相同，参数名称及说明见表：
参数名称
设定值
说明
Name
Profibus8
设定I/O板在系统中的名字
TypeofUnit
DP_SLAVE
设定I/O板的类型
ConnectedtoBus
Profibus1
设定I/O板连接的总线
ProfibusAddress
8
设定I/O板在总线中的地址
*DSQC667模块是安装在电柜中的主机上，最多支持512个数字输入和512个数字输出。
4.5知识链接
4.5.1示教器可编程按钮的使用
可以将示教器上的可编程按钮与I/O信号绑定，以便快捷地对I/O信号进行仿真或强制操作。
为可编程按键1配置数字输出信号do1的操作如下：
1.在“控制面板”中选择“配置可编程按键”。
2.选中想要设置的按键，然后在“类型”中，选择“输出”。
3.选中“do1”。
4.在“按下按键”中选择“按下/松开”。
也可以根据实际需要选择按键的动作特性。
5.单击“确定”，完成设定，现在就可以通过可编程按键1在手动状态下对do1进行强制的操作。
有多种按键方式可以选择：
1）切换：
每按一次按键，信号在1和0之间切换。
2）设为1：
按下按键将信号置为1。
3）设为0：
按下按键将信号置为0。
4）按下/松开：
长按按键，信号为1，松开后信号重置为0。
5）脉冲：
按下按键，信号置为1，然后自动重置为0。
将数字输入信号与系统的控制信号关联起来，就可以对系统进行控制（例如电动机的开启、程序启动等）。
系统的状态信号也可以与数字输出信号关联起来，将系统的状态输出给外围设备，以作控制之用。
（1）建立系统输入“电动机开启”与数字输入信号di1的关联
1.进入“控制面板”-“配置”画面，双击“SystemInput”。
2.单击“添加”。
3.单击“SignalName”，选择“di1”。
4.双击“Action”。
5.选择“MotorsOn”，然后单击“确定”。
6.确认设定的信息，单击“确定”，重启后完成设定。
（2）建立系统输出“电动机开启”与数字输出信号do1的关联
1.进入“控制面板”-“配置”画面，双击“SystemOutput”。
2.单击“添加”。
3.单击“SignalName”，选择“do1”。
4.双击“Status”。
5.选择“MotorOn”，然后单击“确定”。
6.确认设定的信息，单击“确定”，重启后完成设定。
*关于系统输入/输出的定义详情，请查看ABB机器人随机光盘说明书。
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