《图解工业机器人控制与PLC通信》耿春波 | PDF下载|ePub下载
图解工业机器人控制与PLC通信 版权信息
- 出版社：机械工业出版社
- 出版时间：2020-02-01
- ISBN：9787111644651
- 条形码：9787111644651 ; 978-7-111-64465-1
图解工业机器人控制与PLC通信 本书特色
《图解工业机器人控制与PLC通信》共分6 章，通过图解的方式讲解ABB、FANUC、KUKA 工业机器人与PLC 的通信技术，主要内容包括ABB、FANUC、KUKA 工业机器人控制柜的组成及作用、安全回路的连接和控制、PLC 与工业机器人的PROFIBUS 通信、PLC 与工业机器人的PROFINET 通信、PLC 与工业机器人的CCLink 通信、PLC 与工业机器人的EtherNet/IP 通信、工业机器人自动运行控制等。通过这些内容的学习，可帮助读者提高工业机器人的调试和维修水平。免费赠送PPT课件，通过联系QQ296447532获取。
图解工业机器人控制与PLC通信 内容简介
详细讲解ABB、FANUC、KUKA工业机器人控制柜的组成、安全回路的控制过程
图解主流PLC（西门子、三菱、欧姆龙）与ABB、FANUC、KUKA工业机器人的通信应用技术
分享应用注意事项，解决工业机器人调试和维修技术难点
助你成为智能制造行业紧缺人才，赢得更好工作机会
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图解工业机器人控制与PLC通信 目录
目 录
前言
第1 章 ABB 工业机器人IRC5 控制柜及安全控制回路 ……………………………………………………………..1
1.1 ABB 工业机器人IRC5 控制柜的组成及作用 ………………………………………………………………………………..1
1.1.1 主计算机单元 …………………………………………………………………………………………………………………………1
1.1.2 轴计算机板 …………………………………………………………………………………………………………………………….2
1.1.3 机器人六轴的驱动单元 …………………………………………………………………………………………………………..2
1.1.4 示教器和控制柜操作面板 ……………………………………………………………………………………………………….3
1.1.5 串口测量板 …………………………………………………………………………………………………………………………….3
1.1.6 系统电源模块 …………………………………………………………………………………………………………………………4
1.1.7 电源分配板 …………………………………………………………………………………………………………………………….4
1.1.8 电容单元 ………………………………………………………………………………………………………………………………..5
1.1.9 接触器板 ………………………………………………………………………………………………………………………………..5
1.1.10 安全板 ………………………………………………………………………………………………………………………………….5
1.1.11 控制柜变压器 ……………………………………………………………………………………………………………………….6
1.1.12 泄流电阻 ………………………………………………………………………………………………………………………………6
1.1.13 用户供电模块 ……………………………………………………………………………………………………………………….6
1.1.14 I/O 单元模块 ………………………………………………………………………………………………………………………..6
1.1.15 控制柜整体连接图 ………………………………………………………………………………………………………………..7
1.2 ABB 工业机器人安全控制回路 …………………………………………………………………………………………………….8
1.2.1 ABB 工业机器人标准型控制柜急停控制回路………………………………………………………………………….8
1.2.2 ABB 工业机器人标准型控制柜自动停止、常规停止、上级停止控制回路…………………………….. 11
1.2.3 ABB 工业机器人紧凑型控制柜的急停回路……………………………………………………………………………13
1.2.4 ABB 工业机器人紧凑型控制柜的安全回路……………………………………………………………………………15
第2 章 ABB 工业机器人与PLC 的通信 ………………………………………………………………………………………17
2.1 ABB 工业机器人与西门子PLC 的PROFIBUS 通信 …………………………………………………………………….17
2.1.1 ABB 工业机器人PROFIBUS 配置 ………………………………………………………………………………………..19
2.1.2 创建PROFIBUS 的I/O 信号 …………………………………………………………………………………………………24
2.1.3 PLC 配置 ……………………………………………………………………………………………………………………………..27
2.1.4 系统输入输出与I/O 信号的关联 …………………………………………………………………………………………..34
2.1.5 PLC 编程 ……………………………………………………………………………………………………………………………..37
2.2 ABB 工业机器人与西门子PLC 的PROFINET 通信 …………………………………………………………………….38
2.2.1 ABB 工业机器人通过DSQC688 模块与PLC 进行PROFINET 通信 ………………………………………40
2.2.1.1 ABB 工业机器人通过DSQC688 进行PROFINET 通信的配置 ………………………………………….40
2.2.1.2 创建PROFINET 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………44
2.2.1.3 PLC 配置 ………………………………………………………………………………………………………………………..46
2.2.1.4 建立PLC 与ABB 工业机器人PROFINET 通信 ……………………………………………………………….53
2.2.2 ABB 工业机器人通过WAN 和LAN3 网口进行PROFINET 通信 …………………………………………..54
2.2.2.1 ABB 工业机器人通过WAN 和LAN3 网口进行PROFINET 通信的配置 …………………………..54
2.2.2.2 创建PROFINET 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………59
2.2.2.3 PLC 配置 ………………………………………………………………………………………………………………………..61
2.2.2.4 设置ABB 工业机器人通信输入/ 输出信号 ……………………………………………………………………..66
2.2.2.5 建立PLC 与ABB 工业机器人PROFINET 通信 ……………………………………………………………….66
2.3 ABB 工业机器人与三菱Q 系列PLC 的CCLink 通信 ………………………………………………………………….67
2.3.1 DSQC378B 模块 …………………………………………………………………………………………………………………..67
2.3.2 三菱PLC 设置 ……………………………………………………………………………………………………………………..68
2.3.3 PLC 编程 ……………………………………………………………………………………………………………………………..69
2.3.4 ABB 工业机器人设置……………………………………………………………………………………………………………73
2.4 ABB 工业机器人EtherNet/IP 通信配置 ……………………………………………………………………………………….80
2.4.1 ABB 工业机器人841-1 EtherNet/IP Scanner/Adapter 选项的应用 ……………………………………………80
2.4.2 ABB 工业机器人840-1 EtherNet/IP Anybus Adapter 选项的应用 …………………………………………….84
2.5 Socket 通信 ………………………………………………………………………………………………………………………………..88
2.5.1 Socket 通信设置 ……………………………………………………………………………………………………………………88
2.5.2 创建Socket 通信 …………………………………………………………………………………………………………………..90
2.5.3 Socket 通信应用示例 …………………………………………………………………………………………………………….92
第3 章 FANUC 工业机器人控制柜及安全控制回路 …………………………………………………………………94
3.1 FANUC 工业机器人控制柜的组成及作用 ……………………………………………………………………………………94
3.1.1 FANUC 工业机器人控制柜的主板…………………………………………………………………………………………97
3.1.2 主板电池 ………………………………………………………………………………………………………………………………98
3.1.3 FANUC 输入输出印制电路板………………………………………………………………………………………………..98
3.1.4 电源供给单元 ……………………………………………………………………………………………………………………….99
3.1.5 示教器 ………………………………………………………………………………………………………………………………..100
3.1.6 伺服放大器 …………………………………………………………………………………………………………………………101
3.1.7 操作面板 …………………………………………………………………………………………………………………………….102
3.1.8 变压器 ………………………………………………………………………………………………………………………………..102
3.1.9 风扇单元和热交换器 …………………………………………………………………………………………………………..102
3.1.10 断路器 ………………………………………………………………………………………………………………………………102
3.1.11 再生电阻 …………………………………………………………………………………………………………………………..102
3.2 FANUC 工业机器人安全控制回路 …………………………………………………………………………………………….103
3.3 紧急停止单元 ……………………………………………………………………………………………………………………………111
第4 章 FANUC 工业机器人与PLC 的通信 ……………………………………………………………………………… 117
4.1 FANUC 工业机器人与西门子PLC 的PROFIBUS 通信 ……………………………………………………………… 117
4.1.1 FANUC 工业机器人PROFIBUS 配置 …………………………………………………………………………………. 117
4.1.2 创建PROFIBUS 的I/O 信号 ………………………………………………………………………………………………. 118
4.1.3 PLC 配置 …………………………………………………………………………………………………………………………… 119
4.2 FANUC 工业机器人与西门子PLC 的PROFINET 通信 ………………………………………………………………125
4.2.1 FANUC 工业机器人的配置………………………………………………………………………………………………….125
4.2.2 创建PROFINET 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………….127
4.2.3 PLC 配置 ……………………………………………………………………………………………………………………………128
4.3 FANUC 工业机器人与三菱PLC 的CCLink 通信 ……………………………………………………………………….134
4.3.1 FANUC 工业机器人CCLink 配置 ………………………………………………………………………………………..135
4.3.2 创建CCLink 的I/O 信号……………………………………………………………………………………………………..136
4.3.3 三菱PLC 的CCLink 设置……………………………………………………………………………………………………136
4.4 FANUC 工业机器人与欧姆龙PLC 的EtherNet/IP 通信 ………………………………………………………………136
4.4.1 FANUC 工业机器人的EtherNet/IP 配置 ………………………………………………………………………………137
4.4.2 创建EtherNet/IP 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………….138
4.4.3 PLC 的设置 ………………………………………………………………………………………………………………………..140
4.5 系统外围设备信号UI/UO …………………………………………………………………………………………………………150
4.6 程序启动条件及时序 ………………………………………………………………………………………………………………..151
4.6.1 机器人服务请求方式RSR …………………………………………………………………………………………………..153
4.6.2 机器人程序编号选择启动方式PNS …………………………………………………………………………………….154
第5 章 KUKA 工业机器人控制柜及安全控制回路 …………………………………………………………………..156
5.1 KUKA 工业机器人标准型控制柜的组成及作用 …………………………………………………………………………156
5.1.1 KR C4 PC 组件 ……………………………………………………………………………………………………………………157
5.1.2 KR C4 的总线系统………………………………………………………………………………………………………………161
5.2 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜的组成 ……………………………………………………………………………………169
5.2.1 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜的组成和连接 …………………………………………………………………..170
5.2.2 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜控制箱的组成 …………………………………………………………………..171
5.2.3 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜驱动装置箱的组成 ……………………………………………………………171
5.3 KUKA 工业机器人控制柜的安全控制回路 ………………………………………………………………………………..172
5.3.1 KUKA 工业机器人标准型控制柜的SIB 安全控制回路 ………………………………………………………..172
5.3.2 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜的SIB 安全控制回路 ………………………………………………………..176
5.3.3 KUKA 工业机器人PROFIsafe 安全功能 ……………………………………………………………………………..179
第6 章 KUKA 工业机器人与PLC 的通信 …………………………………………………………………………………184
6.1 KUKA 工业机器人与西门子PLC 的PROFIBUS 通信 ……………………………………………………………….184
6.1.1 KUKA 工业机器人PROFIBUS 通信配置 …………………………………………………………………………….184
6.1.2 西门子PLC 的PROFIBUS 配置 ………………………………………………………………………………………….194
6.2 KUKA 工业机器人与西门子PLC 的PROFINET 通信 ……………………………………………………………….200
6.2.1 KUKA 工业机器人PROFINET 通信配置 …………………………………………………………………………….201
6.2.2 PLC 配置 ……………………………………………………………………………………………………………………………204
6.3 KUKA 工业机器人外部自动运行的配置方法…………………………………………………………………………..217
6.4 KUKA 工业机器人KLI 配置方法 ……………………………………………………………………………………………..223
前言
第1 章 ABB 工业机器人IRC5 控制柜及安全控制回路 ……………………………………………………………..1
1.1 ABB 工业机器人IRC5 控制柜的组成及作用 ………………………………………………………………………………..1
1.1.1 主计算机单元 …………………………………………………………………………………………………………………………1
1.1.2 轴计算机板 …………………………………………………………………………………………………………………………….2
1.1.3 机器人六轴的驱动单元 …………………………………………………………………………………………………………..2
1.1.4 示教器和控制柜操作面板 ……………………………………………………………………………………………………….3
1.1.5 串口测量板 …………………………………………………………………………………………………………………………….3
1.1.6 系统电源模块 …………………………………………………………………………………………………………………………4
1.1.7 电源分配板 …………………………………………………………………………………………………………………………….4
1.1.8 电容单元 ………………………………………………………………………………………………………………………………..5
1.1.9 接触器板 ………………………………………………………………………………………………………………………………..5
1.1.10 安全板 ………………………………………………………………………………………………………………………………….5
1.1.11 控制柜变压器 ……………………………………………………………………………………………………………………….6
1.1.12 泄流电阻 ………………………………………………………………………………………………………………………………6
1.1.13 用户供电模块 ……………………………………………………………………………………………………………………….6
1.1.14 I/O 单元模块 ………………………………………………………………………………………………………………………..6
1.1.15 控制柜整体连接图 ………………………………………………………………………………………………………………..7
1.2 ABB 工业机器人安全控制回路 …………………………………………………………………………………………………….8
1.2.1 ABB 工业机器人标准型控制柜急停控制回路………………………………………………………………………….8
1.2.2 ABB 工业机器人标准型控制柜自动停止、常规停止、上级停止控制回路…………………………….. 11
1.2.3 ABB 工业机器人紧凑型控制柜的急停回路……………………………………………………………………………13
1.2.4 ABB 工业机器人紧凑型控制柜的安全回路……………………………………………………………………………15
第2 章 ABB 工业机器人与PLC 的通信 ………………………………………………………………………………………17
2.1 ABB 工业机器人与西门子PLC 的PROFIBUS 通信 …………………………………………………………………….17
2.1.1 ABB 工业机器人PROFIBUS 配置 ………………………………………………………………………………………..19
2.1.2 创建PROFIBUS 的I/O 信号 …………………………………………………………………………………………………24
2.1.3 PLC 配置 ……………………………………………………………………………………………………………………………..27
2.1.4 系统输入输出与I/O 信号的关联 …………………………………………………………………………………………..34
2.1.5 PLC 编程 ……………………………………………………………………………………………………………………………..37
2.2 ABB 工业机器人与西门子PLC 的PROFINET 通信 …………………………………………………………………….38
2.2.1 ABB 工业机器人通过DSQC688 模块与PLC 进行PROFINET 通信 ………………………………………40
2.2.1.1 ABB 工业机器人通过DSQC688 进行PROFINET 通信的配置 ………………………………………….40
2.2.1.2 创建PROFINET 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………44
2.2.1.3 PLC 配置 ………………………………………………………………………………………………………………………..46
2.2.1.4 建立PLC 与ABB 工业机器人PROFINET 通信 ……………………………………………………………….53
2.2.2 ABB 工业机器人通过WAN 和LAN3 网口进行PROFINET 通信 …………………………………………..54
2.2.2.1 ABB 工业机器人通过WAN 和LAN3 网口进行PROFINET 通信的配置 …………………………..54
2.2.2.2 创建PROFINET 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………59
2.2.2.3 PLC 配置 ………………………………………………………………………………………………………………………..61
2.2.2.4 设置ABB 工业机器人通信输入/ 输出信号 ……………………………………………………………………..66
2.2.2.5 建立PLC 与ABB 工业机器人PROFINET 通信 ……………………………………………………………….66
2.3 ABB 工业机器人与三菱Q 系列PLC 的CCLink 通信 ………………………………………………………………….67
2.3.1 DSQC378B 模块 …………………………………………………………………………………………………………………..67
2.3.2 三菱PLC 设置 ……………………………………………………………………………………………………………………..68
2.3.3 PLC 编程 ……………………………………………………………………………………………………………………………..69
2.3.4 ABB 工业机器人设置……………………………………………………………………………………………………………73
2.4 ABB 工业机器人EtherNet/IP 通信配置 ……………………………………………………………………………………….80
2.4.1 ABB 工业机器人841-1 EtherNet/IP Scanner/Adapter 选项的应用 ……………………………………………80
2.4.2 ABB 工业机器人840-1 EtherNet/IP Anybus Adapter 选项的应用 …………………………………………….84
2.5 Socket 通信 ………………………………………………………………………………………………………………………………..88
2.5.1 Socket 通信设置 ……………………………………………………………………………………………………………………88
2.5.2 创建Socket 通信 …………………………………………………………………………………………………………………..90
2.5.3 Socket 通信应用示例 …………………………………………………………………………………………………………….92
第3 章 FANUC 工业机器人控制柜及安全控制回路 …………………………………………………………………94
3.1 FANUC 工业机器人控制柜的组成及作用 ……………………………………………………………………………………94
3.1.1 FANUC 工业机器人控制柜的主板…………………………………………………………………………………………97
3.1.2 主板电池 ………………………………………………………………………………………………………………………………98
3.1.3 FANUC 输入输出印制电路板………………………………………………………………………………………………..98
3.1.4 电源供给单元 ……………………………………………………………………………………………………………………….99
3.1.5 示教器 ………………………………………………………………………………………………………………………………..100
3.1.6 伺服放大器 …………………………………………………………………………………………………………………………101
3.1.7 操作面板 …………………………………………………………………………………………………………………………….102
3.1.8 变压器 ………………………………………………………………………………………………………………………………..102
3.1.9 风扇单元和热交换器 …………………………………………………………………………………………………………..102
3.1.10 断路器 ………………………………………………………………………………………………………………………………102
3.1.11 再生电阻 …………………………………………………………………………………………………………………………..102
3.2 FANUC 工业机器人安全控制回路 …………………………………………………………………………………………….103
3.3 紧急停止单元 ……………………………………………………………………………………………………………………………111
第4 章 FANUC 工业机器人与PLC 的通信 ……………………………………………………………………………… 117
4.1 FANUC 工业机器人与西门子PLC 的PROFIBUS 通信 ……………………………………………………………… 117
4.1.1 FANUC 工业机器人PROFIBUS 配置 …………………………………………………………………………………. 117
4.1.2 创建PROFIBUS 的I/O 信号 ………………………………………………………………………………………………. 118
4.1.3 PLC 配置 …………………………………………………………………………………………………………………………… 119
4.2 FANUC 工业机器人与西门子PLC 的PROFINET 通信 ………………………………………………………………125
4.2.1 FANUC 工业机器人的配置………………………………………………………………………………………………….125
4.2.2 创建PROFINET 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………….127
4.2.3 PLC 配置 ……………………………………………………………………………………………………………………………128
4.3 FANUC 工业机器人与三菱PLC 的CCLink 通信 ……………………………………………………………………….134
4.3.1 FANUC 工业机器人CCLink 配置 ………………………………………………………………………………………..135
4.3.2 创建CCLink 的I/O 信号……………………………………………………………………………………………………..136
4.3.3 三菱PLC 的CCLink 设置……………………………………………………………………………………………………136
4.4 FANUC 工业机器人与欧姆龙PLC 的EtherNet/IP 通信 ………………………………………………………………136
4.4.1 FANUC 工业机器人的EtherNet/IP 配置 ………………………………………………………………………………137
4.4.2 创建EtherNet/IP 的I/O 信号 ……………………………………………………………………………………………….138
4.4.3 PLC 的设置 ………………………………………………………………………………………………………………………..140
4.5 系统外围设备信号UI/UO …………………………………………………………………………………………………………150
4.6 程序启动条件及时序 ………………………………………………………………………………………………………………..151
4.6.1 机器人服务请求方式RSR …………………………………………………………………………………………………..153
4.6.2 机器人程序编号选择启动方式PNS …………………………………………………………………………………….154
第5 章 KUKA 工业机器人控制柜及安全控制回路 …………………………………………………………………..156
5.1 KUKA 工业机器人标准型控制柜的组成及作用 …………………………………………………………………………156
5.1.1 KR C4 PC 组件 ……………………………………………………………………………………………………………………157
5.1.2 KR C4 的总线系统………………………………………………………………………………………………………………161
5.2 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜的组成 ……………………………………………………………………………………169
5.2.1 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜的组成和连接 …………………………………………………………………..170
5.2.2 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜控制箱的组成 …………………………………………………………………..171
5.2.3 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜驱动装置箱的组成 ……………………………………………………………171
5.3 KUKA 工业机器人控制柜的安全控制回路 ………………………………………………………………………………..172
5.3.1 KUKA 工业机器人标准型控制柜的SIB 安全控制回路 ………………………………………………………..172
5.3.2 KUKA 工业机器人紧凑型控制柜的SIB 安全控制回路 ………………………………………………………..176
5.3.3 KUKA 工业机器人PROFIsafe 安全功能 ……………………………………………………………………………..179
第6 章 KUKA 工业机器人与PLC 的通信 …………………………………………………………………………………184
6.1 KUKA 工业机器人与西门子PLC 的PROFIBUS 通信 ……………………………………………………………….184
6.1.1 KUKA 工业机器人PROFIBUS 通信配置 …………………………………………………………………………….184
6.1.2 西门子PLC 的PROFIBUS 配置 ………………………………………………………………………………………….194
6.2 KUKA 工业机器人与西门子PLC 的PROFINET 通信 ……………………………………………………………….200
6.2.1 KUKA 工业机器人PROFINET 通信配置 …………………………………………………………………………….201
6.2.2 PLC 配置 ……………………………………………………………………………………………………………………………204
6.3 KUKA 工业机器人外部自动运行的配置方法…………………………………………………………………………..217
6.4 KUKA 工业机器人KLI 配置方法 ……………………………………………………………………………………………..223
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