西门子 S7-1200FC PLC 与松下机器人 Profinet 通信及外部自动控制

分配机器人 I/O 地址

双击 ABS-PRT（机器人 RT Migration 模块），在'设备视图'将右侧'模块-InputOutput 0008 bytes'拖入插槽 1 中，并将'I 地址'和'Q 地址'均改为'70…77'。

PLC 及松下机器人 IP 地址及设备名称分配

PLC 的 IP 地址和设备名称分配如下所示。

机器人的 IP 地址和设备名称分配如下所示（机器人示教器不含设备名称分配，由 PLC 通过 IP 地址分配）。

编译和下载配置

右击 PLC 主体，选择'编译 - 硬件和软件（仅更改）'进行程序下载前的编译。再次右击 PLC 主体，选择'下载到设备 (L)-硬件和软件（仅更改）'进行程序下载。

松下机器人配置

安装通信板卡及接线

将机器人 Profinet 通信板卡安装到指定位置，并用提供的螺母固定。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。

首次登录及密码

在顺序菜单选择'设定 - 扩展设定 - 用户 ID'，弹出'登录'界面。'用户 ID'在'浏览'中选择'robot'，'密码'首次使用时为'0000'。

配置 Profinet 通信 IP 地址及设置

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 组态设置的松下机器人 IP 地址和子网掩码相一致。

说明：

1. '状态 IO'-'分配'选择'结束'，表示将通信的 8byte 的最后 1 个字节 8 位用于'状态 IO'，可节约机器人通用 IO 用于控制其它设备如清枪器等。
2. '通用 I/O 分配''输入'和'输出'分别为'1-56'。
3. '伺服 ON 输出'为'1'，与上图'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'的位置相一致。

机器人以二进制方式外部自动调用焊接程序配置

在菜单栏点击'设定 - 基本设定 - 程序启动方式'，按图示设置。

由于机器人输入/输出前 8 位被用于'状态输入'和'状态输出'，本文采用'二进制'方式调用焊接程序，通用输入/输出均从第 9 位开始且分配 8 位共计可调用 255 个焊接程序，也即'通用输入 009-通用输入 016'和'通用输出 009-通用输出 016'。分配根据提示进行，同时将'通用输入 017'和'通用输出 017'分配为'选通'。 显示的'程序选择应答'和对应的'输出端子'如下图所示。

PLC 与松下机器人联调

建立 PLC 与松下机器人映射的关联地址如下表所示。

PLC 输入 - 机器人输出映射

PLC 输出 - 机器人输入映射

控制时序与要点

1. 程序编号'Prog0ZZZ.prg'的'0ZZZ'为程序号，受机器人'通用输入 009-通用输入 016'（对应 PLC 为 QB71）信号控制。为避免输入程序号超限，应限制 PLC 信号 QB71 的输入范围，要求 1≤QB≤256，即可以调用焊接程序范围从'Prog0001.prg'到'Prog0256.prg'。
2. 除'I72.1/通用输出 18/机器人位于 HOME 点'仅设置输入信号外，其它信号均设置输入和对应输出信号，PLC 编程时对于驱动信号可以采集相应的反馈信号进行确认。
3. PLC 的 IB70 和 QB70 空置，对应松下机器人外部接线端子有效，此部分接线端子可用于机器人控制清枪器等设备使用。
4. 机器人调用焊接程序实现自动化焊接的控制要件有：调用程序号、输入选通、启动输入（启动按钮）、外部伺服 ON 输入、错误解除输入（复位按钮）、停止输入（停止按钮）和急停。其中 PLC 依次输出'调用程序号'、'输入选通'、'外部伺服 ON 输入'和'启动输入'，相互间隔 200ms。
5. 'I72.1/通用输出 18/机器人位于 HOME 点'为机器人安全作业原点监测，是机器人外部自动化控制中确保机器人安全的重要信号之一。

PLC 编程调试样例

松下机器人编程

创建机器人焊接程序如下：

联调运行状态显示

下图一：博途组态通信正常；下图二：自动模式下示教器接通状态；下图三：自动调用焊接程序运行状态。

附注：设置松下机器人作业原点（Home）方法

1. 在示教器菜单栏'查看 - 切换显示 - 显示位置-XYZ 表示'把 XYZ 显示的数字手抄下来。
2. 在示教器菜单栏'设定 - 扩展设定 - 范围监测 - 块监测 - 选择一个 CUBE01（或者其它的也可以）'，然后把刚才手抄的 XYZ 的数字输入下图，注意点 1 基于上图对应数据加 10mm 写入，点 2 基于上图对应数据减 10mm 写入。此外根据上文叙述，机器人在作业原点时对应'通用输出 0018'供 PLC 采集该信号。

完成上述设置后，点击'OK'并根据提示退出配置，至此机器人'作业原点（Home）'设置完成。