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    蔡煥華 / ABB機器人學習... / ABB基礎知識13:ABB機器人通信(建議收藏)

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    ABB基礎知識13:ABB機器人通信(建議收藏)

    2019-12-27  蔡煥華

    華仔:致力于為學習ABB機器人與機器視覺的同道中人提供個人的經驗,所寫文章多為學習與興趣所致,若有不足之處,還請讀者多多包涵。

    定個小目標,比如先學會下面的內容:

    1. 常見通訊方式

    2.標準IO通訊 

    3 現場總線

    4 PC網絡通信

    1. 常見通訊方式

    1.1通訊方式:

    滿足機器人與各種PLC通訊,滿足系統控制復雜度,直接將機器人控制集成到主控系統中。

    ABB機器人支持的通訊方式有:標準IO通訊 ;總線通訊;網絡通訊。

    2.標準IO通訊 

    2.1 Signal和 Group signal

    本地IO模塊,是機器人控制柜上最常見的模塊之一,或者說是默認必備的模塊。最常見的有8輸入和8輸出,或者16輸入和16輸出;以模擬量的0V和24V,作為數字控制中的0和1。

    簡單的搬運應用里你直接用它來控制夾具上電磁閥以及傳感器,實現夾具開關和動作信號狀態控制。在復雜一點的應用中,用個cross-function將多個IO信號通過邏輯組合一下,再使用一個IO信號來控制。

    舉例1=2+3:set do_1 = set do_2 & reset do_3。

    特別提醒下:從外面接入到ABB的機器人控制柜,使其本地IO等電位

    3 現場總線

    2.1  工業總線,從系統的角度,是用于不同工業設備之間通信的可靠接口,比如機器人和PLC的通信;從控制方式的角度,是作為普通IO的擴展。 

    2.2 是否使用總線,以及使用何種總線,一般取決于系統中除機器人系統之外的設備能夠支持的通信方式。比如電氣控制系統中的PLC支持profinet,而且PLC和機器人系統有控制系統的交互,則機器人也一般會選配profinet通信功能。
    4 PC網絡通信
    4.1 Socket
      Socket非常好用的通信方式,能夠以字符串的形式發送各種數據,甚至可以一次將各種數據以特定的形式打包后發送。
    比如讓機器人1在工位2抓取后在工位3位置放下,就可以表示為:“robot1;pickPosition2;placePosition3”。信息的具體格式,可以自定義,從而具有極強的柔性。
      Socket是基于TCP/IP的通信方式,底層都會有握手信號確定信息的完整。需要注意的是:
      1.Socket通信的連接狀態,只有在通信時才能真正判斷;因此,在某些對系統實時狀態監控要求較高的情況下,可能需要單獨建立“心跳”機制;
      2.ABB機器人系統所支持的最大socket字符串長度為1024byte;雖然系統只支持不超過80個byte的字符串,我們仍可以使用自定義字符數組或者rawdata等方式實現更大的socket通信長度。
    2. PC SDK
      ABB提供對其機器人的遠程通信和控制的控制接口,PC SDK就是其中一種方式。通過在高級編程語言中(只支持面向對象,如C#)調用其dll,就可以獲取其豐富的功能(機器人端要求配備了pc interface選項):
    1.數據控制:
      a)變量讀寫;
      b)變量訂閱(變量的值改變時,觸發特定的操作);
    2.程序控制:
      a)改變程序指針;
      b)上傳或刪除程序模塊;
      c)控制程序的執行和停止等;
    3.機器人信息讀取:
      a)網絡上的控制器發現;
      b)讀取機器人控制參數;
      c)讀取機器人位置等信息;
    4.Log讀取及訂閱;
    5.備份等一般操作
    3. RMQ
      3.1 這是ABB機器人一種比較特殊的通信方式,用于機器人不同task之間(類似于高級語言的多線程)的通信,也可以用于機器人和PC的通信。可以選擇中斷模式和同步模式。
      3.2 中斷模式下,當信息發送后,接收信息的一方會立即(最近的可中斷點)進入中斷,并在中斷中立即對信息進行處理,從而保證實現最快的實時性。
      3.3 同步模式下,接收方只在執行讀取指令時,才會對信息進行處理。
      3.4 特別要提到的是,當和PC通信時,要求PC端使用PC SDK。
      3.5 使用RMQ的優缺點都很明顯,優點是中斷模式,能夠以最快的速度相應信息,并且信息的格式不定,甚至可以支持自定義的結構體;缺點是使用起來較為復雜,因此不常用。
    4. RWS
      其所能提供的功能,與PC SDK類似,只是實現方式不一樣。其基于HTTP的特點,使得不受編程語言的影響,能夠實現跨平臺應用。
    比如通過IE瀏覽器,就可以讀取機器人的信息:
    其中具體的信息,可以通過XML的形式來表示:
    OPC
      所謂OPC,就是OLE for Process Control,即用于過程控制的OLE,是一個工業標準。所謂OLE,就是Object Linking and Embedding,對象連接與嵌入,是在客戶應用程序間傳輸和共享信息的一組綜合標準。

      ABB機器人支持OPC的前提,就是系統配置了pc interface的選項,同時通過ABB IRC5 OPCConfiguration工具進行相應的配置。

      使用OPC可以:

      1.讀取機器人狀態;

      2.讀寫并定義機器人程序數據(可以單獨甚至是批量操作);

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