作为一个机器人工程师，不懂PLC怎么行，PLC和机器人通讯案例！

有人问之前没有接触过工业机器人，现在想进入工业机器人这个行业，但是不知道应该具备哪些基础和条件？能不能学的会呢？也不知道该如何下手？具体又应该学习哪些内容？哈哈！作为初学者，出现这些问题都是比较常见的，慢慢的看完下面这篇通俗易懂的文章，我想大家的这些疑问都可以得到解决！

我们先来了解一下工业机器人的基本结构和原理，工业机器人的硬件结构简单地讲一般是由3-6台伺服驱动系统协作来完成各种各样的动作，而控制工业机器人本质上就是控制那几个电机正转、反转、转快点或者转慢点，这个我相信大家都是可以理解的。那么学过电气控制的人都明白，为了控制这几个电机按你的意思动作，自然就需要一个类似于PLC的设备作为一个控制平台，给你编写程序，一个类似于触摸屏的人机界面用来发号施令。这里的"PLC"就是机器人的集成控制器，"触摸屏"就是示教器了。

实际上，在整个工业机器人产业，机器人本体的价值大致占到了1/3,那么另外的2/3去了哪里？这2/3主要是机器人周边的集成设备和工业软件占据了。众所周知，工业机器人越来越像是一个标准件，要想把工业机器人按照现场实际灵活的运用起来，就需要周边设备和工业软件的配合参与了，工业机器人不是孤立工作的，一个机器人工作站，往往需要外围设备的配合，比如工装夹具、传送带、焊接变位机、移动导轨等等，这些角色相互之间要怎么配合，需要PLC进行协调。

而一个生产线又需要多个工业机器人工作站协作，而且生产线还包括其他相对独立的自动化设备，比如AGV小车、自动化立体仓库、喷涂设备、装配设备等等。这个时候工作站与工作站之前就需要更高一层的PLC来进行协调。举个最简单的例子，一条输送生产线，在A,B,C三个位置有三个工业机器人工作站，代表三个工位需要进行三种工艺操作，PLC首先控制传送带运动，工件到达工位A,工位A的位置传感器检测到工件到位了，发送信号给PLC,PLC接收到此输入信号，同时综合其他一些外部信号判断此时工位A的机器人可以开始工作了，则通过PLC输出发送一个信号给机器人A:丫你可以开始干活了，赶紧的。机器人A干完活后，再反馈一个完成信号给PLC:兄弟我的活干完了，你继续。PLC接受此信号后继续开动电机控制传送带把工件运到工位B,重复以上逻辑过程。

各位看官，看完上面的这段话，我想您的疑问至少解决一半了。现在到了该下结论的时候，那就是工业机器人的应用离不开PLC的参与，而且今后在工业机器人行业真正有所作为的领域是个性化的工业机器人解决方案，所以学习工业机器人技术仅仅会操作使用，那你只是一个操作技工而不是应用工程师！对于新进入或者跨行进入的工业机器人学习者，最好要有电气自动化的基础理论，如果没有电气基础那就必须从基本的电工电路以及PLC编程开始学了。

机器人是如何与PLC通讯连接的？看具体案例！

工业机器人真正的应用是用在生产线上（如汽车组装生产线、搬运等），机器人单机各种搬运动作轨迹等都调试好了，还要配合生产线上的动作要求，也就是还要和PLC连接进行通讯，双方交互信号，PLC什么时候让机器人去工作，机器人工作完成通知PLC，通过这样的交互通讯，机器人即可作为整条生产线上的“一员”，和生产线的上的其他机构完成整个生产任务。

工业机器人与PLC的通讯连接

如果我们既掌握了工业机器人的编程，又掌握了PLC的 控制技术，那么通过PLC控制机器人就显得非常简单了。只要将工业机器人和PLC有效地连接起来并进行相互之间的信号传输即可。工业机器人与PLC之间的通讯传输有“I/O”连接和通讯线连接两种，下面以最常用的机器人与PLC之间使用“I/O”连接的方式介绍其控制方法。

PLC与机器人系统构成

上图PLC采用西门子品牌，S7-300作为上位机，S7-200与机床通过I/O信号相连；S7-300与S7-200使用Profibus总线相连；S7-300与工业机器人使用I/O信号相连；工业机器人主体和控制器之间使用自带通讯电缆（直接接插）连接。

S7-300(CPU-313)输入输出信号

S7-200输入输出信号(控制车床)

S7-200输入输出信号(控制洗床)

在FANUC机器人中使用后台运行逻辑实现PLC功能

后台逻辑概念

PLC是工业自动化领域常用的一种逻辑控制产品，以其性能稳定、兼容性好、可扩展性强、体积小、性价比高而被广泛应用。在机器人产品中，为了降低系统集成的难度，很多机器人产品自身也会在控制系统中嵌入一款小型的PLC系统，FANUC机器人也不例外，只是在机器人中它不在被称为PLC，而是被称为后台逻辑功能。

顾名思义，后台逻辑就是机器人前台运动程序运行过程中，同时后台也在运行的一种用于处理信号逻辑关系的控制程序，二者在运行关系上相互独立。后台逻辑程序可以监视前台的运行状态，同时也可以向前台发送控制信号。当然后台逻辑也可以通过I/O通信，与外部设备连接对机器人周边设备进行运行监视与控制。

后台逻辑功能特点

FANUC机器人后台逻辑功能具有以下特点：

使用后台逻辑时，可以在后台执行只包含对应后台逻辑指令的TP程序，程序从头至尾周而复始的循环扫描，这一点与PLC的运行模式一致的。后台逻辑执行过程中不受急停、暂停、报警的影响。可同时执行8个TP程序作为后台逻辑，优先运行模式下，程序数目超过最大值时，程序停止执行，并发出错误报警。在后台逻辑程序执行期间，不能编辑该程序，不能作为通常的任务来执行。尚未开启后台运行的程序，可以将该程序作为通常的任务来执行。在后台执行程序时，不能通过改写相同名称的程序来加载。电源切断后，在下次通电时，后台逻辑程序将以相同的执行模式被自动执行。

后台逻辑运行模式与扫描时间

FANUC机器人后台逻辑功能具有两种运行模式：通常运行模式与优先运行模式。

通常运行模式下，可以在后台逻辑程序中执行所有复合运算指令。对每一个ITP（机器人扫描周期，通常为8ms），可扫描600个程序数据或者逻辑运算符。数目超过600时，扫描时间延长。比如，一个具有1600个操作逻辑，处理时间大约需要24ms。但是，如果优先运行模式的程序已经在后台执行时，每个ITP中执行的逻辑操作数量是：600 -优先运行模式的逻辑操作数的合计。

优先运行模式下，可以在后台执行所有复合运算指令。在优先运行模式下，可以保证每个机器人ITP内后台逻辑程序都可以被执行一次。优先模式下的最大逻辑操作数为540个。对需要高周期执行的指令，其将分割为若干个通常模式的后台逻辑，然后在优先运行模式下执行。

后台逻辑程序可运行指令

机器人后台逻辑程序对指令与数据有一定的要求，与普通的TP程序不同，其不能控制任何运动轴。因此在编程时不能含有任何机器人轴运动指令，比如Joint、Linear、Circular等指令。后台逻辑程序中可运行的指令与数据如下表所示。

后台逻辑程序在使用这些指令与数据时，应注意以下几点要求：

不能将数据M[]指定为后台逻辑赋值语句等号左边部分。程序中包含有可运行的指令以外的指令时，在执行时会发生错误报警。在后台逻辑程序中不能使用脉冲指令，这点和PLC指令有所不同。后台逻辑，可以执行具有条件表达式的赋值语句，条件表达式为OFF的情况下，赋值语句不予执行。如指令IF(DI[1]),DO[1]=(DI[2])，程序被执行时，当Dl[l]为ON时，DI[2]被赋值给DO[1]；当DI[1]为OFF时，DO[1]不会改变。使用JMP、 LBL指令时，请指定比JMP指令更后面行的LBL，指定前面行的LBL时，程序执行时系统会发生错误报警。执行包含JMP指令的程序时，由于程序具有分支，因此扫描时间会有变动。编写的条件表达式务必要用括弧圈起来，没有用括弧圈起来的将不被执行。例如普通TP程序中的条件表达式IF DI[1] =ON,JMP LBL[I]，在后台逻辑程序中要修改为IF (DI[1]=ON,JMP LBL[1]，才能被执行。对于在后台逻辑程序中使用RUN指令执行的程序，要求其暂停时，该程序不会暂停而结束。后台逻辑中执行了用户报警指令时，后台逻辑的程序不会停止。

后台逻辑实现方法

FANUC机器人后台逻辑功能的实现还是比较简单的，首先创建一个TP程序，名称可随意命名，如这里使用EXIO1。然后在程序详细信息中，将程序的组掩码全部设置为“*”，即在后台逻辑程序中将机器人运动轴（运动指令）全部屏蔽，只保留逻辑控制功能，这是使用后台逻辑的基本条件。

在创建的TP程序中添加需要的后台运行指令，如下图所示的指令。指令含义：如果后台扫描到信号DO[1]为ON，那么数值寄存器R[1]执行累加1；当DO[1]为OFF程序停止执行。如果扫描到DO[1]为ON时，那么数值寄存器R[1]被重置为0。

后台程序编写完成后，示教器的操作面板中按“MENU”按钮，然后依此选择“6 设置”→“1 后台逻辑”。

在打开的后台逻辑界面中，程序列下使用“[选择]”键选择需要后台运行的TP程序，如EXIO1。然后按“[运行]”键，将后台运行程序激活运行。

示教器界面中依次打开I/O数字输出窗口与数值寄存器窗口，在I/O数字输出窗口中使用“ON”、“OFF”键分别置位与复位数字量输出信号DO[1]、DO[2]，可以看到数字寄存器R[1]进行累加1操作、停止累加操作、被重置为0。

返回后台逻辑界面，重新将后台运行程序EXIO1置为停止状态。再次切换到I/O数字输出窗口与数值寄存器窗口，重复上述步骤，可以发现，数值寄存器R[1]不在发生变化。

综上，可以看出，机器人后台运行逻辑功能非常类似于独立运行在机器人外部设备中的PLC，只要机器人处于开机状态，运行状态中的后台逻辑程序就会自动循环运行，来完成一些简单的信号监视与控制之类的逻辑功能。

The End

上一篇：Roboguide软件：基于I/O信号的机器人行走轴添加与配置

相关问答

法兰克系统如何通过界面看plc程序?

法兰克系统具体要通过安装以下方法才可以通过界面看plc程序。首先安装PLC相应的编程软件,然后用下载线连接PLC与电脑,编程软件有上传功能,可以将PLC里程序上...

怎么从plc中复制程序到U盘-ZOL问答

1:下载PLC编程软件,把PLC程序上传到电脑中。然后保存到U盘里。2::直接用PLC内存卡。不过比较贵,读写次数较少。插上U盘按编辑,找到复制到U盘,一个一个复制。...

参数应该设置成什么?FANUC-0M系统里?

修改fanuc-0mPLC参数:MDI方式OFF/SETTING的设置画面参数写入设1(可写)SYSTEM的参数画面输入参数号执行NO检索找到参数修...2.采用全字符键盘,可用B类...

PLC技术在城市轨道交通中的应用的背景?

轨道交通行业中分两部分使用PLC,一部分是车站部分,另一部分是车辆部分。在车站部分,PLC主要应用于轨道交通的综合监控系统、环控系统、设备监控系统、电...

求推荐一下，机器人编程是怎么编程的?

[回答]kuka机器人的plc文件怎么编程各厂商的机器人编程语言各不相同。从风格上来讲,主要分欧美的,比如KUKA,ABB;和日本的,比如MOTOMAN,FANUC。两大类其区...

加工中心发那科系统的PLC用什么编程软件好?

[捂脸]看到前面的回答不知道该怎么说。对于PLC厂家来说,目前硬件厂家都是配自己的PLC编程软件的。既然你的系统是发那科的那就只能用发那科官方针对加工中心用...

数控车床是西门子系统好还是FANUC系统好?

1、FANUC目前在国内的系统很少有和个人电脑系统操作起来类似的,西门子系统在基础上和个人电脑更相象的地方,但归根到底大多数数控机床的系统是工业化的,国内也...

发那科系统向plc输入f2.6是什么g代码引起的?

这个没有捷径,只能一句指令一句指令的看,但有几点要注意:1.弄清楚你的输入点和输出点的作用,也就是对X和Y的定义。2.知道PLC与NC系统的接口信号,就是F信号...

数控编程里fanuc系统圆锥肿么编程?-ZOL问答

plc是实现机床动作的。系统编程是加工工件的。你可以看看有关发那科的维修与编程。有用(0)回复这不能教、你自学要先弄清楚每个代码的意思。再结合坐标自...

请教fanuc系统里的梯形图怎么修改?

将PLC梯形图用编程软件传出到个人计算机中进行编辑修改,之后重新传入数控系统中。注意事项:1、RS232C参数设置必须正确2、更改PLC后需要编译,确保程序正确,...