ABB工业机器人与CC-link通讯在物流分拣码垛中的应用

ABB工业机器人与CC-link通讯在物流分拣码垛中的应用

陈云鹏

厦门烟草工业有限责任公司，福建 厦门 361000

摘要：工业机器人与PLC的通讯已成为自动化物流分拣码垛的主要发展方向，本文介绍了ABB工业机器人与CC-link组成的烟箱码垛分拣系统的网络构建，详细的阐述了CC-link总线技术中主、从站通讯与机器人的通讯控制。

关键词：分拣线；ABB工业机器人；PLC；CC-link；通讯

引言

随着工业技术的发展，工业机器人与PLC的通讯已成为自动化物流分拣的主要发展方向，工业机器人成为物流自动分拣的主要设备。而PLC由于其突出的可靠性和灵活性广泛应用于自动化物流分拣控制系统中，为满足控制需求，在实际生产中，往往需要多个PLC工作站组成现场控制网络来协同工作并完成PLC与机器人等外设备的通讯控制。

1 工业机器人烟箱码垛物流系统的组成

我司一区自动化物流分拣码垛系统由Robot PC、Q系列PLC主站、A系列PLC从站、读码器、码垛机器人组成。

Q系列PLC主站上位跟Robot PC进行以太网通信，下位通过CC-link与读码器和A系列PLC从站通信，A系列PLC从站通过IO模块与ABB机器人的I/O板通信，读码器读取烟箱条码来确定烟箱牌号，读取的条码信息通过CC-link总线传到Q系列主PLC。为了实现现场管理和集中统一控制，分拣码垛系统采用Robot PC对整个分拣系统的管理和控制，主要对分拣线、机器人进行监控和操作，并接收来自上位机下发的生产牌号。同时具备查询当班生产牌号、产量的统计等功能。

2 自动化物流分拣码垛系统的网络构建

本自动化分拣码垛系统以Q系列PLC为主站、3个A系列PLC为智能设备站、7台读码器为智能设备站组成。每个读码器占用2个站，每台A系列PLC占用4各站。3台A系列PLC对应3台码垛机器人并与其IO通讯。

通过CC-link总线用专用电缆将主站和从站连接实现网络管理，分拣码垛系统通讯网络如图1所示，终端电阻参数为110Ω 1/2W，A系列PLC与ABB机器人之间采用I/O通讯。

图1 分拣码垛系统通讯网络图

3 分拣码垛系统的设计

3.1 分拣码垛系统的CC-link主站网络组态

CC-link网络通讯的设计关键在于网络的组态和主站程序的设计，分拣码垛系统的网络组态如下图2、图3所示：

                                 图2

图3

其中模块的起始I/O号为X40、数据链接类型为主站CPU参数自动启动，模式为远程模式（Ver.1模式），总连接台数为10台（7台读码器和3台跟机器人连接的A系列PLC）。

10台从站均为智能设备站，与机器人连接的3台A系列PLC各站用4个站，7台读码器各占用2个站，整个分拣码垛系统共占用26个站。

3.2 分拣码垛系统的从站通讯程序

CC-link通讯程序设计中，主从站通讯程序设计只需确定主从站之间通讯信息交互时各站对应的缓冲存储器的地址。码垛分拣系统主站与从站1的通讯程序如图4所示。

图4

3.3 PLC与机器人通讯

PLC与工业机器人的通讯方式可以采用各种总线控制或I/O通讯，本分拣码垛系统采用I/O通讯，即主从站之间通过CC-link连接，从站再跟机器人之间用I/O通讯，PLC与机器人之间I/O连接的通讯地址如表1所示。

表1 PLC与机器人通讯地址

当机器人启动运行时，通过机器人的IO通信板将DO10_9信号输出至PLC的X08输入端子。再通过X08信号控制PLC的输出，从而控制机器人的状态运行指示灯，来判断机器人是否正常运行。

如通过RPC远程启动机器人时，通过CC-link把Y28的信号接到机器人的IO通讯板，从而将DI10_9信号设置为1，实现机器人的远程启动。具体信号设置如下：

SYSSIG_OUT:

      -Status "MotOnState" -Signal "DO10_9"

      -Status "MotOffState" -Signal "DO10_10"    

SYSSIG_IN:

  -Signal "DI10_9" -Action "MotorOn"

      -Signal "DI10_10" -Action "MotorOff"

4 结束语

自动化分拣码垛系统由ABB机器人和三菱A、Q系列PLC组成，分拣线采用A、Q系列PLC实现系统控制工作可靠，使用方便，采用CC-link总线技术通讯速度快，有利于远距离协同控制。当PLC与机器人通讯信号少时，采用I/O通讯成本低，编程方便。总之合理的设计自动化分拣生产线的网络控制能大大的降低成本，显著提高生产效率。

参考文献：

[1]陈启军.《CC-link控制与通信总线原理及应用》清华大学出版社

[2]阳宪惠.《现场总线技术及其应用》 清华大学出版社

[3]三菱电机株式会社.《Q系列CC-Link网络系统用户参考手册（主站、本地站）》