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西门子 S7-1200FC PLC 与松下机器人 Profinet 通信及外部控制配置

通过西门子 S7-1200FC PLC 与松下机器人建立 Profinet 通信，实现机器人外部自动化控制。配置过程涵盖硬件选型、GSD 文件加载、网络参数设定及二进制程序调用方式。重点在于安全原点监测信号的采集与 PLC 对机器人状态的实时反馈，确保焊接程序按序启动。联调阶段需严格遵循信号时序，注意急停硬件接线的双重保护机制。

芝士奶盖发布于 2026/4/11更新于 2026/7/2338 浏览

基于西门子 S7-1200FC PLC 与松下机器人 Profinet 通信实现外部自动控制

1. 训练主题

本方案旨在通过西门子 S7-1200FC PLC 与松下机器人建立 Profinet 通信，实现机器人的外部自动化控制。程序调配采用二进制方式，PLC 需采集机器人安全作业原点（Home 点）信号，确保作业安全。通过 PLC 编程调试与机器人参数配置，完成上述功能。

2. 软硬件环境

硬件配置

  • 机器人控制系统：TM1800G3 机器人（YA-1VAR81），连接电缆 TSMWU894LM，电缆单元 TSMWU600，200V/380V 变压器 TSMTR010HGG，RT 轴焊丝盘架 TSMYU204，校枪尺 AXU01727T，Profinet 通信装置 TSMYU965。
  • PLC：CPU 1214FC DC/DC/RLY，型号 6ES7 214-1HF40-0XB0。
  • 其他：若干按钮，1 台调试电脑（IP 需在同一网段，如 192.168.0.*，子网掩码 255.255.255.0）。

软件配置

  • 博途软件：TIA Portal V15。
  • 机器人 GSD 文件：GSDML-V2.3-HMS-ABSPRT-20160826.xml。

3. PLC 组态与配置

本应用设置输入/输出各 8 字节，共计 64 位。

加载 GSD 文件

在 TIA Portal 中点击'选项 (N)-管理通用站描述文件 (GSD)(D)'，加载松下机器人 GSD 文件。

文章配图

设备网络组态

在'设备和网络'界面添加 PLC 模块，将'RT Migration'拖入设备网络视图，并连接 PLC 端口与机器人通信端口。

文章配图 文章配图

分配设备名称与 I/O 地址

右击 RT Migration 模块选择'分配设备名称'，更新列表后点击'分配名称'。若无法分配，请先在机器人示教器设置 Profinet IP。 双击 ABS-PRT 模块，在'设备视图'中将右侧'模块 -InputOutput 0008 bytes'拖入插槽 1，并将'I 地址'和'Q 地址'均改为'70…77'。

文章配图 文章配图

IP 与名称确认

检查 PLC 的 IP 地址和设备名称分配情况，确保与机器人端一致。机器人示教器不含设备名称分配，由 PLC 通过 IP 地址分配。

文章配图 文章配图

编译下载

右击 PLC 主体，选择'编译 - 硬件和软件（仅更改）'，随后选择'下载到设备 (L)-硬件和软件（仅更改）'。

文章配图 文章配图

4. 松下机器人配置

硬件接线与登录

将 Profinet 通信板卡安装到位并用螺母固定。用导线将状态输入第 1 个端子'STATUS IN 1'与输出的第 1 个端子（OUT 1）连接。 首次登录顺序菜单选择'设定 - 扩展设定 - 用户 ID'，用户 ID 选'robot'，密码默认为'0000'。

文章配图 文章配图

Profinet 网络设置

在菜单栏点击'设定 - 管理设定 - 系统 -PROFINET-编辑'，依次弹出界面设置机器人 IP 地址和子网掩码，需与 PLC 组态保持一致。

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关键参数说明：

  • '状态 IO'-'分配'选'结束'，利用最后 1 字节用于状态 IO，节约通用 IO。
  • '通用 I/O 分配'输入和输出分别为'1-56'。
  • '伺服 ON 输出'为'1'，对应物理接线位置。

二进制程序调用配置

点击'设定 - 基本设定 - 程序启动方式'，按图示设置。由于前 8 位被占用，通用输入/输出从第 9 位开始，可调用 255 个焊接程序（Prog0001.prg 至 Prog0256.prg）。 分配'通用输入 009-016'和'通用输出 009-016'，同时将'通用输入 0017'和'通用输出 0017'设为'选通'。

文章配图 文章配图 文章配图 文章配图 文章配图

5. 联调与逻辑

根据配置，建立 PLC 与机器人映射地址表如下：

西门子 S7-1200FC PLC 与松下机器人 profinet 通信地址映射

PLC 输入 - 机器人输出

PLC 输出 - 机器人输入

序号

S7-1200FC 地址输入

松下机器人输出

备注

序号

S7-1200FC 地址输出

松下机器人输入

备注

1

I70.0

机器人外部 IO 空出备用（如控制清枪器输入信号等）

1

Q70.0

机器人外部 IO 空出备用（如控制清枪器控制信号等）

2

I70.1

2

Q70.1

3

I70.2

3

Q70.2

4

I70.3

4

Q70.3

5

I70.4

5

Q70.4

6

I70.5

6

Q70.5

7

I70.6

7

Q70.6

8

I70.7

8

Q70.7

9

I71.0

通用输出 9

机器人反馈 PLC 选择的二进制焊接程序

9

Q71.0

通用输入 9

PLC（QB71）控制机器人以二进制方式调用焊接程序

10

I71.1

通用输出 10

10

Q71.1

通用输入 10

11

I71.2

通用输出 11

11

Q71.2

通用输入 11

12

I71.3

通用输出 12

12

Q71.3

通用输入 12

13

I71.4

通用输出 13

13

Q71.4

通用输入 13

14

I71.5

通用输出 14

14

Q71.5

通用输入 14

15

I71.6

通用输出 15

15

Q71.6

通用输入 15

16

I71.7

通用输出 16

16

Q71.7

通用输入 16

17

I72.0

通用输出 17

选通信号

17

Q72.0

通用输入 17

选通信号

18

I72.1

通用输出 18

机器人位于 HOME 点

18

Q72.1

19

I72.2

19

Q72.2

20

I72.3

20

Q72.3

21

I72.4

21

Q72.4

22

I72.5

22

Q72.5

23

I72.6

23

Q72.6

24

I72.7

24

Q72.7

…

…

…

…

…

…

…

…

49

I76.0

49

Q76.0

50

I76.1

50

Q76.1

51

I76.2

51

Q76.2

52

I76.3

52

Q76.3

53

I76.4

53

Q76.4

54

I76.5

54

Q76.5

55

I76.6

55

Q76.6

56

I76.7

56

Q76.7

57

I77.0

通用输出 001

报警输出

57

Q77.0

通用输入 001

外部伺服 ON 输入

58

I77.1

通用输出 002

错误输出

58

Q77.1

通用输入 002

运行确认输入

59

I77.2

通用输出 003

运行模式输出

59

Q77.2

通用输入 003

运行模式输入

60

I77.3

通用输出 004

示教模式输出

60

Q77.3

通用输入 004

示教模式输入

61

I77.4

通用输出 005

预备输出

61

Q77.4

通用输入 005

（备用）

62

I77.5

通用输出 006

伺服电源 ON 输出

62

Q77.5

通用输入 006

错误解除输入

63

I77.6

通用输出 007

启动过程输出

63

Q77.6

通用输入 007

启动输入

64

I77.7

通用输出 008

停止时输出

64

Q77.7

通用输入 008

停止输入

时序与注意事项

  1. 程序编号限制：受'通用输入 009-016'控制，范围 1≤QB≤256，对应程序 Prog0001.prg 到 Prog0256.prg。
  2. 信号反馈：除 HOME 点信号外，其余驱动信号建议采集反馈确认。
  3. IO 预留：IB70 和 QB70 空置，可用于清枪器等外部设备。
  4. 安全机制：急停除软件控制外，还受硬件急停接线控制（端子 23-24, 25-26）。HOME 点监测是确保安全的重要信号。

联调示例

PLC 编程调试样例及机器人焊接程序创建参考下图。联调运行时，注意博途组态通信状态、示教器自动模式接通状态及程序调用状态。

文章配图 文章配图 文章配图 文章配图 文章配图 文章配图

附注：设置作业原点（Home）方法

  1. 在示教器'查看 - 切换显示 - 显示位置 -XYZ 表示'记录 XYZ 数值。
  2. 在'设定 - 扩展设定 - 范围监测 - 块监测'中输入数据，点 1 基于原数据加 10mm，点 2 减 10mm。此时'通用输出 0018'供 PLC 采集该信号。

文章配图 文章配图

目录

  1. 基于西门子 S7-1200FC PLC 与松下机器人 Profinet 通信实现外部自动控制
  2. 1. 训练主题
  3. 2. 软硬件环境
  4. 硬件配置
  5. 软件配置
  6. 3. PLC 组态与配置
  7. 加载 GSD 文件
  8. 设备网络组态
  9. 分配设备名称与 I/O 地址
  10. IP 与名称确认
  11. 编译下载
  12. 4. 松下机器人配置
  13. 硬件接线与登录
  14. Profinet 网络设置
  15. 二进制程序调用配置
  16. 5. 联调与逻辑
  17. 时序与注意事项
  18. 联调示例
  19. 附注：设置作业原点（Home）方法
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