PROFINET是世界上最热门的基于以太网的现场总线,但以太网/IP的使用率也能位列第三。特别是在世界上的某些地区,以太网/IP 占据主导地位。SIMATIC 控制器不支持控制使用以太网/IP 的现场设备。不过还是有可行的解决方案,可以使用 SIMATIC 控制器操作以太网/IP 现场设备。
由于开放式用户通信允许 SIMATIC 程序员为通过 UDP 或 TCP 发送的数据包创建有效负载,SIMATIC 可以实现必要的功能和功能,以可加载功能块的形式提供以太网/IP。该功能可用于 SIMATIC 的任何开放式用户通信接口,如集成式 PROFINET 端口以及工业以太网 CM 和 CP。此处的“SIMATIC 控制器”可能是 S7-1500,也可能是 S7-1200。 刚好项目上一台FANUC机器人需要和S7-1200进行通讯,FANUC机器人没有Profinet通讯板卡,所以想到Modbus TCP和Ethernet IP两种通讯方式,首先Modbus TCP是没问题的,大家可以参考之前的文章“FANUC机器人ModbusTCP与西门子S7-1500通讯”,最近突然看到西门子S7-1500、S7-1200也可以进行Ethernet IP通讯,所以果断进行测试,哎呀,结果是OK的,一下是具体测试过程: 测试软硬件环境: S7-1200 CPU1215/TIA V17; FANUC机器人:R-30iB Plus / V9.30P ; PLC作为Scanner,FANUC机器人作为Adapter。
一. PLC端配置和程序 1. 通讯的库文件 2. FANUC机器人EDS文件 2.1、通讯IP(机器人IP地址) 2.2、机器人设备信息 2.3、输入输出 2.4、功能和频率 2.5、DB块 二:FANUC机器人端Ethernet IP Adapter设置
1、概述 EtherNet/IP(EtherNet Industrial Protocol)是一种适用于工业环境的通信系统。EtherNet/IP 功能支持在 EtherNet 网络上与其他 EtherNet/IP 设备的 IO 发送和接收处理,EtherNet/IP 允许工业设备之间发送和接受时效性的应用信 息,这些设备中除了不仅有传感器、传动装置等一些单纯的 IO 设备,也包括机器人、可编辑逻辑控制器、焊接 机以及工艺控制装置等一些复杂的控制设备。机器人最多支持 32 个连接,各连接可以设定为扫描仪(SCANNER) 连接或者适配器(ADAPTER)连接。适配器连接通常用于与生产单元式控制装置、PLC 等进行 I/O 数据的发送 和接收处理,使用此功能必须对 EtherNet/IP 适配器选项发出指令;扫描仪连接可在 EtherNet 网络上,与作为适 配器发挥功能的远程设备进行 I/O 数据的发送和接收处理,使用此功能必须对 EtherNet/IP 扫描仪选项发出指令。 EtherNet/IP 扫描仪选项也包括适配器功能。本文介绍机器人作为从站(ADAPTER)的配置过程,主要流程如下: 2、前期准备 2.1 软件准备
1) 首先确认机器人是否加装了 EtherNet/IP ADAPTER 功能,选择示教器上的[Menu]键—在第 5 项[I/O]菜单中寻 找[EtherNet/IP]功能,如图 1 所示,进入以后,确认 TYP(类型)项可以更改为 ADP,如图 2 所示。如果有,则说明已安装 EtherNet/IP ADAPTER 功能,如若没有则需要联系 FANUC。 图 1图 22) 另一种确认机器人是否加装了 EtherNet/IP ADAPTER 功能的方法,选择示教器上的[Menu]键—[0/下一页]—[4/状态] —[2/版本 ID],检查是否有 1A05B-2600-R784 代码,如图 3 所示。
图 3 2.2 硬件准备 1) EtherNet/IP 无硬件选项,只需将通讯线缆(RJ45)插入机器人控制柜主板上的 CD38A(端口 1)或 CD38B (端口 2)接口(建议使用 CD38B 接口,该接口被最优化为支持 EtherNet/IP 等以太网 I/O 通讯协议),接口 如下图所示。 图 4 A/B 控制柜 CD38A/B 接口位置示意图
图 5 MATE 控制柜 CD38A/B 接口位置及布线示意图
3、机器人 TCP/IP 设定 3.1 IP 地址设定 1) 在[设置]中,找到[主机通讯]选项,进入后选择第一项[TCP/IP],按 F3 详细后进入图 8 界面。 图 6图 7图 8在图 8 中,需要设定如下选项: 端口#1 地址:输入机器人 IP 地址,按 ENTER 确认,如 192.168.250.6;如果控制柜有 2 个网络端口,则按F3 端口进行切换端口#1(CD38A)或者端口#2(CD38B)。子网掩码:默认为 255.255.255.0; 主机名称:输入主站名称,按 ENTER 确认,如 PLC; 因特网地址:输入 PLC 地址,按 ENTER 确认,如 192.168.250.3,注意:前三位与机器人 IP 地址必须相同, 即保持在同一网段。设定完之后,务必重启机器人使设定生效。 3.2 网络测试 1) 将光标放在主机名称下的第一行,如图 9 所示,按下 F4[PING],确认网络连接已经完成。 图 94、EtherNet /IP 设定
4.1 参数配置 1) 在[MENU]中的[I/O]中选择[EtherNet /IP],按 ENTER 后进入图 I0 所示界面。 2) 在 Connection1 所在行,首先确认[启用]状态为无效(只有在无效状态下,才能更改相应的配置内容);将光标 移至[类型]列,按 F4 切换成 ADP。 图 103) 在图 10 所示中,按 F4[配置],进入如图 11 所示界面。需要设置如下项:输入大小(字):与 PLC 侧设置保持一致;
输出大小(字):与 PLC 侧设置保持一致; 报警严重度:保持默认即可。 设置完成后,设置会在重启控制柜后生效。完成设定后,按 PREV 返回上一层,此时状态会变为“待定”,同 时将[启用]状态设置为“有效”,重启控制柜使设置生效。 图 11图 124.2 PLC 组态 机器人作从站(ADAPATER)时,需要提供机器人 EDS 文件供 PLC 进行组态,具体操作由 PLC 侧工程师操作, 组态时将输入输出大小与机器人侧设定保持一致。 注意: EDS 文件根据机器人控制柜类型不同有所不同,R-30iB 与 R-30iB Plus 的 EDS 文件不能通用。 图 13 R-30iB Plus 与 R-30iB 的 EDS 文件4.3 I/O 分配 进入 IO 分配界面,设置 RACK(机架)号为 89,SLOT(插槽)为 1,按照从站 IO 要求进行分配即可,设置成功后状态会变为 PEDING,重启后即可完成分配。
图 14
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