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FANUC 机器人与 profinet通讯通常是把机器人配置为PN从站,由 PLC(如 Siemens、Rockwell 等)作为PN主站,通过 profinet 总线进行 I/O 数据交换。下面给你一个通用的实现要点和步骤,便于你按需落地。
- 硬件/固件
- FANUC 控制器需要具备 profinet的选件或板卡,并且要确认固件版本支持 DP。
- PLC 侧需要具备PN主站能力,并提供相应的 GSD 文件(设备描述文件)。
- 总线电缆通常需要 1=1 的 profinet 线缆,末端末连接 120Ω 终端电阻。
- 通信模型
- 常见配置:PLC 作为PN主站,FANUC 机器人作为EIP从站(I/O 数据交换)。
- 数据区分:
- 从站输出到主站(Robot 输出,PLC 读取)的数据区称“Input Data”或“Slave Input Data”(机器人对 PLC 的输入数据)。在 PLC 端这通常被视为“主站读取的从站输入”。
- 从站输入到主站(PLC 输出,机器人读取)的数据区称“Output Data”或“Slave Output Data”(PLC 向机器人的输出数据)。在机器人端这通常被视为“从站输入/机器人要读取的命令数据”。
- 常见用例
- 机器人接收来自 PLC 的走位/动作指令、使能/停止信号等。
- PLC 读取机器人状态、错误码、运行信号等。
二、实现步骤(概要)
1) 硬件准备
- 安装 profinet接口模块(机器人),并在 PLC 侧安装PN主站端口。
- 物理连线:PLC 与机器人通过profinet 总线连接,确保端口两端有终端电阻,环境符合 profinet安装规范。
- 获取并准备 GSD 文件:从 FANUC 的PN选件说明或手册获取 FANUC 的 GSD 文件,导入到 PLC 的工程中。
2) FANUC 端配置(机器人端)
- 在 Teach Pendant/机器人配置界面开启 profinet DP,选择从站模式,设置设备地址(Range 一般 1~127,需与 PLC 配置一致)。
- 设置波特率、数据位、停止位等与 PLC 主站一致的通讯参数。
- 设定数据映射:为机器人分配与 PLC 的数据区的字节/位映射关系。通常要确定:
- 机器人“输入数据”从 PLC 写入(机器人读取)的位置及长度(例:4–8 字节)。
- 机器人“输出数据”写给 PLC 的位置及长度(例:4–8 字节)。
- 保存/下载配置,确保 profinet 总线状态显示正常。
3) PLC 端配置(主站)
- 在 PLC 工程中导入 FANUC 的 GSD 文件,创建一个PN从站实例,分配与机器人相同的设备地址。
- 配置数据映射:将 PLC 的输出数据区映射到机器人“输出数据”区,将机器人“输入数据”区映射回 PLC 的输入数据区。确保数据长度、字节序和位分配与机器人映射一致。
- 设置更新周期/周期时间,确保数据交换的速率满足你的应用需求。
4) 测试与调试
- 逐步上电并激活总线,检查总线状态指示灯和诊断信息。
- 先进行空循环测试:PLC 发送简单的指令位,机器人应按映射读取并在输出区反映状态,PLC 读取机器人输出区的状态。
- 逐步增加数据量,测试边界条件(如紧急停止、故障码、状态切换等)。
- 使用 PLC/机器人端的 I/O 监控工具或总线诊断工具来定位问题。
5) 注意事项与风险点
- 地址与波特率要在两端严格一致,错配容易导致总线进入 Bus Off。
- 终端电阻应在总线两端正确放置,避免信号反射。
- 数据映射要固定、避免在运行中频繁变更,避免从站数据错乱。
- 进行机器人安全相关操作时,确保机器人处于安全状态,出现总线故障时有明确的故障处理策略(如走路径回退、停止命令优先级等)。
- 记录设备地址、映射表和参数,便于维护与排错。
三、一个简化的映射示例
- 假设场景:PLC 作为主站,机器人作为从站。
- 数据区设计(示例,实际以你的 GSD 和映射表为准):
- PLC → Robot(输出数据,供机器人读取的命令):4 字节
- bit 0: 启动命令
- bit 1: 复位/清除
- bit 2: 使能
- 其余位保留
- Robot → PLC(输入数据,机器人状态/结果): 4 字节
- 字节0-1: 当前位置状态或完成信号
- 字节2: 错误码
- 字节3: 就绪/运行状态