CS機器人profinet通訊

2024-09-27

1. profinet協議介紹

1.1 介紹

PROFINET 由 PROFIBUS 國際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工業以太網的自動化總線標準。

PROFINET 為自動化通信領域提供了一個完整的網絡解決方案，囊括了諸如實時以太網、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網絡安全等當前自動化領域的熱點話題，并且作為跨供應商的技術，可以完全兼容工業以太網和現有的現場總線（如 PROFIBUS）技術，保護現有投資（可以在不改動現場已購買設備的情況下，只需加西門子PLC），允許工業控制系統和外圍設備（如傳感器、執行器和其他控制器）之間進行通信。

1.2 特點

PROFINET 支持工具調用接口（Tool Calling Interface，簡稱 TCI），每一個設備制造商用任何支援 TCI 機能的軟件進行現場設備的參數化和診斷，無需退出程序。

鄰近識別及設備替換：所有 PROFINET 都會識別鄰近的設備，因此若設備故障，可以在不需額外工具及先驗知識的情形下更換設備。借由這些資訊，可以用圖像的方式清楚的呈現系統的拓撲。

參數服務器：個別的資料可以用制造商中性的方式（例如 TCI）載入到參數服務器中，參數服務器也會自動將參數歸檔。當更換設備時參數服務器也會自動重新載入相關資料。

確定性：PROFINET 支援確定性的資料傳遞，可用在高準確度的控制任務中。

冗余：PROFINET 中的冗余概念大幅提升系統的可用性。

2. Profinet規范

2.1 插槽

Profinet IO 設備總共有 10 個插槽，每個插槽對應一個模塊，對于 10 個模塊的簡單說明下： R2P_State：機器人向 PLC 發送狀態數據；

R2P_IO：機器人向 PLC 發送 IO 數據；

R2P_Joints：機器人向 PLC 發送關節數據；

R2P_TCP：機器人向 PLC 發送 TCP 數據；

R2P_BIT_REG：機器人向 PLC 發送輸出布爾寄存器數據（0-63）；

R2P_INT_REG：機器人向 PLC 發送輸出整數寄存器數據（0-23）；

R2P_FLOAT_REG：機器人向 PLC 發送輸出浮點寄存器數據（0-23）；

P2R_IO：PLC 設置機器人 IO；

P2R_REG1：PLC 設置機器人輸入寄存器；

P2R_REG2：PLC 設置機器人輸入寄存器。

Profinet 收發數據是以字節流的方式，因此對每個模塊都定義了一套數據格式

2.2 用戶定義的數據類型

對于 PLC S7-1200 和 S7-1500 (PLC 固件 4.0 或更高版本)：Elite_datastruct.udt

2.3 GSD文件

請登錄企業微信-微盤查找名稱為：GSDML-V1.00-ELITE-CS-20220620.xml 的文件，如果是外部人員請咨詢金年會jinnian(金字招牌)誠信至上工程師索取。

3. Profinet配置方法

3.1 啟用 Profinet 功能

將機器人 FB1 網口接入PLC交換機，點擊“配置> 通訊> Profinet”，進入 Profinet 界面，啟用 Profinet 功能。如下圖所示：

3.2 設置 Profinet

1. 在 TIA Portal 中添加設管理通用站描述文件（GSD）：在菜單欄選擇“選項> 管理通用站描述文件(GSD)”，如圖 3-1（a）所示；然后選擇對應 GSD 文件所在的目錄，并選擇對應的 GSD 文件，點擊安裝，如圖 3-1（b）所示。

3-1（a）

3-1（b）

2. 在項目中添加設備并配置：

1）雙擊左側項目樹中的“設備和網絡”，如圖 3-2（a）所示；雙擊或拖拽右側硬件目錄中，具體路徑為：“其他現場設備> PROFINET IO> IO> ELITE> ELITE CS> Elite Robot CS Device”，如圖 3-2（b）所示。

3-2（a）

3-2（b）

2）將“Elite CS Device”與 PLC 連接，如圖 3-3 所示。

3-3

3）雙擊 PLC 網口以配置 PLC 網絡，注意需要將 PLC網絡IP配置為和機器人 FB1網絡同一網段下，如圖 3-4所示。

注意：FB1 網絡可通過點擊狀態及菜單欄右側的金年會jinnian(金字招牌)誠信至上Logo ，選擇“設置> 系統> 網絡”去查看。

3-4

4）雙擊“elite-dev“去配置 IP 和設備名稱，注意此處 IP 應和機器人 FB1 網絡 IP 保持一致，如圖 3-5（a）和圖 3-5（b）所示。

3-5（a）

3-5（b）

5）添加模塊：選擇右側“硬件目錄> 模塊”，選擇需要模塊插入，本處插入所有十個模塊，如圖 3-6 所示。

3-6

3. 導入數據類型：

左側項目樹中選擇“外部源文件> 添加新的外部文件> Elite_datastruct.udt”，如圖 3-7（a）所示；右鍵“Elite_datastruct.udt> 從源生成塊”，對彈窗點擊確定，如圖 3-7（b）所示；左側項目樹中展開 PLC 數據類型，可看到相關數據類型，如圖 3-7（c）所示

3-7（a）

3-7（b）

3-7（c）

4. 添加變量：

1）左側項目樹中選擇 PLC 變量，可“添加新變量表”或者直接選擇“默認變量表”。隨后便可在相應變量表中添加變量：填入名稱和選擇數據類型，如圖 3-8（a）所示，想要獲取機器人的狀態，則選擇"Elite_R2P_State"類型。

3-8（a）

2）左側項目樹中雙擊“設備和網絡”并雙擊“elite-dev”選擇插槽 1 中“R2P_State_1”，選擇“IO 變量”，記下第一個變量的地址，如圖 3-8（b）所示，是“%I10.0”。 3）回到變量表中，將剛剛記錄下的地址填入變量地址，如圖 3-8（c）所示。以此類推，可以將十個插槽中的變量添加。