CS機器人profinet通訊

2024-09-27

1. profinet協(xié)議介紹

1.1 介紹

PROFINET 由 PROFIBUS 國際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動(dòng)化總線(xiàn)標準。

PROFINET 為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò )解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò )安全等當前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話(huà)題，并且作為跨供應商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現有的現場(chǎng)總線(xiàn)（如 PROFIBUS）技術(shù)，保護現有投資（可以在不改動(dòng)現場(chǎng)已購買(mǎi)設備的情況下，只需加西門(mén)子PLC），允許工業(yè)控制系統和外圍設備（如傳感器、執行器和其他控制器）之間進(jìn)行通信。

1.2 特點(diǎn)

PROFINET 支持工具調用接口（Tool Calling Interface，簡(jiǎn)稱(chēng) TCI），每一個(gè)設備制造商用任何支援 TCI 機能的軟件進(jìn)行現場(chǎng)設備的參數化和診斷，無(wú)需退出程序。

鄰近識別及設備替換：所有 PROFINET 都會(huì )識別鄰近的設備，因此若設備故障，可以在不需額外工具及先驗知識的情形下更換設備。借由這些資訊，可以用圖像的方式清楚的呈現系統的拓撲。

參數服務(wù)器：個(gè)別的資料可以用制造商中性的方式（例如 TCI）載入到參數服務(wù)器中，參數服務(wù)器也會(huì )自動(dòng)將參數歸檔。當更換設備時(shí)參數服務(wù)器也會(huì )自動(dòng)重新載入相關(guān)資料。

確定性：PROFINET 支援確定性的資料傳遞，可用在高準確度的控制任務(wù)中。

冗余：PROFINET 中的冗余概念大幅提升系統的可用性。

2. Profinet規范

2.1 插槽

Profinet IO 設備總共有 10 個(gè)插槽，每個(gè)插槽對應一個(gè)模塊，對于 10 個(gè)模塊的簡(jiǎn)單說(shuō)明下： R2P_State：機器人向 PLC 發(fā)送狀態(tài)數據；

R2P_IO：機器人向 PLC 發(fā)送 IO 數據；

R2P_Joints：機器人向 PLC 發(fā)送關(guān)節數據；

R2P_TCP：機器人向 PLC 發(fā)送 TCP 數據；

R2P_BIT_REG：機器人向 PLC 發(fā)送輸出布爾寄存器數據（0-63）；

R2P_INT_REG：機器人向 PLC 發(fā)送輸出整數寄存器數據（0-23）；

R2P_FLOAT_REG：機器人向 PLC 發(fā)送輸出浮點(diǎn)寄存器數據（0-23）；

P2R_IO：PLC 設置機器人 IO；

P2R_REG1：PLC 設置機器人輸入寄存器；

P2R_REG2：PLC 設置機器人輸入寄存器。

Profinet 收發(fā)數據是以字節流的方式，因此對每個(gè)模塊都定義了一套數據格式

2.2 用戶(hù)定義的數據類(lèi)型

對于 PLC S7-1200 和 S7-1500 (PLC 固件 4.0 或更高版本)：Elite_datastruct.udt

2.3 GSD文件

請登錄企業(yè)微信-微盤(pán)查找名稱(chēng)為：GSDML-V1.00-ELITE-CS-20220620.xml 的文件，如果是外部人員請咨詢(xún)艾利特工程師索取。

3. Profinet配置方法

3.1 啟用 Profinet 功能

將機器人 FB1 網(wǎng)口接入PLC交換機，點(diǎn)擊“配置> 通訊> Profinet”，進(jìn)入 Profinet 界面，啟用 Profinet 功能。如下圖所示：

3.2 設置 Profinet

1. 在 TIA Portal 中添加設管理通用站描述文件（GSD）：在菜單欄選擇“選項> 管理通用站描述文件(GSD)”，如圖 3-1（a）所示；然后選擇對應 GSD 文件所在的目錄，并選擇對應的 GSD 文件，點(diǎn)擊安裝，如圖 3-1（b）所示。

3-1（a）

3-1（b）

2. 在項目中添加設備并配置：

1）雙擊左側項目樹(shù)中的“設備和網(wǎng)絡(luò )”，如圖 3-2（a）所示；雙擊或拖拽右側硬件目錄中，具體路徑為：“其他現場(chǎng)設備> PROFINET IO> IO> ELITE> ELITE CS> Elite Robot CS Device”，如圖 3-2（b）所示。

3-2（a）

3-2（b）

2）將“Elite CS Device”與 PLC 連接，如圖 3-3 所示。

3-3

3）雙擊 PLC 網(wǎng)口以配置 PLC 網(wǎng)絡(luò )，注意需要將 PLC網(wǎng)絡(luò )IP配置為和機器人 FB1網(wǎng)絡(luò )同一網(wǎng)段下，如圖 3-4所示。

注意：FB1 網(wǎng)絡(luò )可通過(guò)點(diǎn)擊狀態(tài)及菜單欄右側的艾利特Logo ，選擇“設置> 系統> 網(wǎng)絡(luò )”去查看。

3-4

4）雙擊“elite-dev“去配置 IP 和設備名稱(chēng)，注意此處 IP 應和機器人 FB1 網(wǎng)絡(luò ) IP 保持一致，如圖 3-5（a）和圖 3-5（b）所示。

3-5（a）

3-5（b）

5）添加模塊：選擇右側“硬件目錄> 模塊”，選擇需要模塊插入，本處插入所有十個(gè)模塊，如圖 3-6 所示。

3-6

3. 導入數據類(lèi)型：

左側項目樹(shù)中選擇“外部源文件> 添加新的外部文件> Elite_datastruct.udt”，如圖 3-7（a）所示；右鍵“Elite_datastruct.udt> 從源生成塊”，對彈窗點(diǎn)擊確定，如圖 3-7（b）所示；左側項目樹(shù)中展開(kāi) PLC 數據類(lèi)型，可看到相關(guān)數據類(lèi)型，如圖 3-7（c）所示

3-7（a）

3-7（b）

3-7（c）

4. 添加變量：

1）左側項目樹(shù)中選擇 PLC 變量，可“添加新變量表”或者直接選擇“默認變量表”。隨后便可在相應變量表中添加變量：填入名稱(chēng)和選擇數據類(lèi)型，如圖 3-8（a）所示，想要獲取機器人的狀態(tài)，則選擇"Elite_R2P_State"類(lèi)型。

3-8（a）

2）左側項目樹(shù)中雙擊“設備和網(wǎng)絡(luò )”并雙擊“elite-dev”選擇插槽 1 中“R2P_State_1”，選擇“IO 變量”，記下第一個(gè)變量的地址，如圖 3-8（b）所示，是“%I10.0”。 3）回到變量表中，將剛剛記錄下的地址填入變量地址，如圖 3-8（c）所示。以此類(lèi)推，可以將十個(gè)插槽中的變量添加。