FANUC机器人EtherNet/IP通讯配置

文摘   2024-10-28 12:36   重庆  

EtherNet/IP (Ethernet/Industrial Protocol)是适合于工业环境的通信系统。利用EtherNet/IP,可在工业设备之间发送和接收时效性的应用信息。这些工业设备中不仅有传感器、传动装置等一些单纯的 I/O 设备,也包括机器人、可编程逻辑控制器、焊接机及工艺控制装置等一些复杂的控制设备。

EtherNet/IP 使用 CIP (Control and Information Protocol),网络层、传输层、应用层共享 ControlNet 和 DeviceNet。EtherNet/IP 为了发送 CIP 通信信息包,使用标准 Ethernet 和 TCP/IP 技术。其结果,在开放且广泛使用的 Ethernet、TCP/IP 协议上,实现了共通的开放式应用层。

EtherNet/IP 为了发送和接收时效性控制数据,提供生产者/消费者模式。这一模式下,1 台发送端设备(生产者)可在多台接收端设备(消费者)之间发送和接收应用信息,发送端设备无需每组多台接收端设备发送数据。EtherNet/IP 中,CIP 网络和传输层均是使用 IP 多点传送来实现的。许多 EtherNet/IP 设备可接收 1 台生产设备生成的相同应用信息的断片。

EtherNet/IP 使用 IEEE 802.3 的标准技术。也就是说,为了改善决定性,没有追加不标准的技术。EtherNet/IP 中为了改善决定论的性能,建议使用 100Mbps 带宽和可进行全双工通信的商用开关技术

机器人最多支持 32 个连接。各连接可设定为扫描仪连接或适配器连接。适配器连接通常用于与生产单元式控制装置、PLC 等进行 I/O 数据的发送和接收处理。使用此功能必须对 EtherNet/IP 适配器选项发出指令。
扫描仪连接可在 EtherNet/IP 网络上,与作为适配器发挥功能的远程设备进行 I/O的发送和接收处理。使用此功能必须对 EtherNet/IP 扫描仪选项发出指令。
EtherNet/IP 扫描仪选项也包括适配器功能。
EtherNet/IP 在机器人的 I/O 分配中,机架号为 89。插槽编号为 EtherNet/IP 设定画面的连接号。EtherNet/IP 中可分配的 I/O 点数即为机器人支持的最多点数。扫描仪连接中,支持模拟 I/O
为了进行安全可靠的通信,必须在网络设计上下功夫。有必要进行管理,以避免过度的网络通信量和冲突。
1.软件准备
1)首先确认机器人是否加装了 EtherNet/IP ADAPTER 功能,选择示教器上的[Menu]键一在第5项[1/0]菜单中寻找[EtherNet/IP]功能,如图1所示,进入以后,确认 TYP(类型)项可以更改为 ADP,如图 所示。如果有则说明已安装 EtherNet/IP ADAPTER 功能,如若没有则需要联系专业人员进行安装。
2)另一种确认机器人是否加装了 EtherNet/IP ADAPTER 功能的方法,选择示教器上的[Menu]键-[0/下一页]一[4/状态]-[2/版本 ID],检查是否有 1A05B-2600-R784 代码,如图所示。
2.硬件准备
EtherNet/lP 无硬件选项,只需将通讯线缆(RJ45)插入机器人控制柜主板上的 CD38A(端口 1)或 CD38B(端囗 2)接口(建议使用 CD38B 接口,该接口被最优化为支持EtherNet/IP 等以太网 I/0 通讯协议),不同控制柜内接口分别如下图 所示。
EtherNetIP 从站设定
1.参数配置
1)在[MENU]中的[l/O]中选择[EtherNet /IP],按 ENTER 后进入图 所示界面。
2)在 Connection1 所在行,首先确认[启用]状态为无效(只有在无效状态下,才能更改相应的配置内容);将光标移至[类型]列,按 F4 切换成 ADP。
3)在图所示中,按 F4[配置],进入如图 11 所示界面。需要设置如下项:输入大小(字):与 PLC 侧设置保持一致;输出大小(字):与 PLC 侧设置保持一致;报警严重度:保持默认即可。
注意:输入大小和输出大小必须和 PLC 侧设置的一致,否则机器人和 PLC 无法通讯,上。
设置完成后,设置会在重启控制柜后生效。完成设定后,按PREV返回上一层,此时状态会变为“待定”同时将[启用]状态设置为“有效”,重启控制柜使设置生效。
设定机器人的I/O容量
输入容量及输出容量以 16-bit 的字的容量为单位进行设定。也就是说,输入输出各需要 32-bit 时,输入输出各自的容量设定为 2 个字。适配器连接的 I/O 容量的初始设定值为输入 4 个字(64-bit)、输出 4 个字(64-bit)。变更 I/O 容量时,为了使变更有效,必须 OFF/ON 操作机器人的电源。

设定机器人的 I/O 容量的详情,EtherNet/IP 状态画面的说明

EtherNet/IP 设定画面的说明 

设定机器人的 I/O 容量

1. 按下 MENUS(画面选择)键。

2. 选择 I/O。

3. 按下 F1,[TYPE](画面)键,选择 EtherNet/IP。出现如下所示画面。

4. 用光标选择连接。设定为扫描仪连接时,使光标指向 TYP 列,按下 F5 键,更改为适配器连接。

5. 选择用光标设定的适配器。更改适配器的设定时,首先必须将连接设为无效。若不设为无效,设定画面为只读(不可更改)

6. 要变更适配器的状态,
a. 使光标移动至适配器的 Enable 列。
b. 要将适配器设为无效,要使状态处于 OFFLINE,应按下 F5 FALSE(无
效)键。要将适配器设为有效,使状态处于 ONLINE,应按下 F4 TRUE(有效)键。
7. 使光标移动至 Description 列,按下 F4, CONFIG(设定)键。切换为如下所示画面

8. 要更改 I/O 容量,
a. 使光标移动至“ Input size (words)”。
b. 输入数值,按下 ENTER 键。
c. 使光标移动至“ Output size (words)”。
d. 输入数值,按下 ENTER 键。
e. 使光标移动至“ Alarm Severity”。
f. 按下 F4, [CHOICE](选择) 键,选择报警重要程度。
g. 要返回原先的画面,按下 F3, [PREV](返回)键。
9. 更改适配器设定后,必须在 EtherNet/IP 状态画面中使连接设为有效。更改数值后, Status 栏显示“ PENDING”。这意味着为了使变更有效,必须重新接通电源。
设定扫描仪

EtherNet/IP 状态画面的适配器连接应处于 ONLINE(联机)状态。这意味着可设为适配器连接方式,处于等待从扫描仪(例:PLC)发出 I/O 的发送和接收要求的状态。

设定机器人的扫描清单

1. 按下 MENUS(画面选择)键。
2. 选择 I/O。
3. 按下 F1,[ TYPE](画面)键,选择 EtherNet/IP。将切换为如下所示画面。

4. 使光标移动至需设定的连接处。设定为适配器连接之后,使光标移动至 TYP列,按下 F4 键。由此,更改为扫描仪连接
5. 要更改扫描仪的状态,
a. 将光标移动至需更改状态的扫描仪的 Enable 列。
b. 要将扫描仪设为无效,使之处于 OFFLINE(脱机)状态,按下 F5, [FALSE](无效)键。要将扫描仪设为有效,使之处于 RUNNING(运行)状态,按下 F4, [TRUE] (有效)键
  6. 按下 F4, CONFIG(设定)键,切换为如下所示的画面。

7. 请移动光标,选择各项目,输入适当值。 

8. 按下 PREV(返回)键,将返回 EtherNet/IP 状态画面。此画面中,可使连接有效。处于 PENDING 状态时,为了使连接有效,必须 OFF/ON 操作控制装置的电源。

EtherNet/IP 高级设定画面项目的说明

进行扫描仪的高级设定 
1. 按下 MENUS(画面选择)键。
2. 选择 I/O。
3. 按下 F1,[ TYPE](画面)键,选择 EtherNet/IP。
4. 将光标指向扫描仪连接。
5. 按下 F4, [CONFIG](设定)键。
6. 按下 F2, [ADV]键。出现如下所示画面。

7. 将光标指向各项目,输入适当值。
8. 按下 PREV(返回)键,将返回 EtherNet/IP 扫描仪设定画面。
9. 按下 PREV(返回)键,将返回 EtherNet/IP 状态画面。此处可将连接设为有效。处于 PENDING 状态时,为了使连接有效,必须 OFF/ON 操作控制装置的电源。


2.PLC 组态
1)机器人作从站(ADAPATER)时,需要提供机器人 EDS 文件供 PLC 进行组态,具体操作由 PLC 侧工程师操作,组态时将输入输出大小与机器人侧设定保持一致。
注意:EDS 文件根据机器人控制柜类型不同有所不同,R-30iB 与 R-30iB Plus 的 EDS 文件不能通用。
2)PLC 和机器人侧设置完成后,按 PREV 返回上层菜单,[状态]变为[待定],同时置[无效]为[有效],重新启动机器人,重启 后如[状态]显示为[运行中],则通讯成功;
3.信号分配
进入[1/O]-[Digital]中进行信号的配置,根据上述中配置机器人作为从站时文件在 Slot中的几号插槽就分配插槽号。机器人做从站时的示例。

将 I/O 分配给机器人上

步骤
1. 按下 MENUS(画面选择)键。
2. 选择 I/O。
3. 按下 F1, [TYPE](画面),从 Digital, Group, UOP, analog(数字、组、 UOP、模拟)中任选一个。 (在扫描仪连接中支持 analog。 )
4. 按下 F2, CONFIG(设定)。
5. 设定适当的值作为范围。有关模拟,各信道设定适当的值。
6. 机架设定 89,插槽编号设定适当的值,必要时设定开始点。

根据应用软件不同,在控制装置的电源置于 ON 时,将会自动分配 I/O。它是利用系统变量$IO_AUTO_CFG (数字 I/O)或系统变$IO_AUTO_UOP (外围设备I/O)来进行设定的。已自动分配 I/O 时, I/O 容量变更后,为了重新分配 I/O,可清除当前的分配。可通过分配清除的操作进行。

清除 I/O 的分配

步骤
1. 按下 MENUS(画面选择)键。
2. 选择 I/O。
3. 按下 F1[TYPE](画面)键。
4. 选择 Link Device(链接设备)。
5. 按下 F5, CLR_ASG(清除分配)。
6. 为了重新分配所有的 I/O,必须先将控制装置的电源置于 OFF,然后再重新置于 ON

上述信号分配完以后,状态栏显示黄色标识 PEND,下方提示重启电源使分配的信号生效。

机器人 TCP/IP 设定
1.IP 地址设定
1)在[MENU]-[设置]中,找到[主机通讯]选项,进入后选择第一项[TCP/IP],按 F3[详细]后进入图界面。
2)需要设定如下选项:
端囗#1 地址:输入机器人 IP 地址,按 ENTER 确认,如 192.168.250.6;如果控制柜有2个网络端口,则按 F3 端口进行切换端口#1(CD38A)或者端口#2(CD38B)
子网掩码:默认为 255.255.255.0;
主机名称:输入从站名称,按 ENTER 确认,如 CONGZHAN;
因特网地址:输入从站IP 地址,按 ENTER 确认,如 192.168.250.4,注意:前三位与机器人IP 地址必须相同,即保持在同一网段。设定完之后,务必重启机器人使设定生效。
3)机器人外包装拆卸完成后,主要观察机器人电机附近的接头和控制柜是否有破损,需要观察的位置如图 所示。
2.网络测试
将光标放在主机名称下的第一行,如图所示,按下 F4[PING],当下方显示 ping 成功时,确认网络连接已经完成,当显示 ping 超时时,此时需检査网络 IP 设置和网线连接,确认网络通讯。

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