丛晓　雷阳　苏令磊

摘 要

简要介绍全国高职院校技能大赛“工业机器人技术应用”大赛设备，给出了该设备程序设计中的通讯板块的设计。

【关键词】HR20-1700-C10机器人 Modbus/TCP通讯 全国高职院校技能大赛

HR20-1700-C10型工业机器人系统是全国高职院校技能大赛“工业机器人技术应用”大赛指定设备。该平台由HR20-1700-C10型工业机器人、AGV机器人、托盘生产线、工件盒生产线、视觉系统和立体仓库等六部分组成，系统实物图如图1所示。

系统的主要工作目标是将已经从立体仓库上取出的工件，通过AGV机器人搬运到托盘生产线上，并通过托盘生产线上的视觉系统对工件进行识别，然后由工业机器人进行工件盒的抓取及分类装箱。

该系统PLC编程软件为博途TIA Portal V13。系统涉及了多方面的通讯。

1 PLC与HR20-1700-C10型工业机器人的通讯

本系统采用西门子1200系列PLC，CPU型号为1215C DC/DC/DC，支持ModBus协议。R20-1700-C10型工业机器人为江苏汇博机器人技术有限公司自主研发的20kg级产品，应用了modbus tcp工业以太网技术。

机器人在设计过程中已经集成了服务器功能。在编程过程中采用“MB_CLIENT”指令作为Modbus TCP客户端通过S7-1215 CPU的PROFINET连接进行通信。通过“MB_CLIENT”指令，可以在客户端和服务器之间建立连接、发送请求、接收响应并控制Modbus TCP服务器的连接终端。工业机器人预设IP为：192.168.8.103，通过设计两个客户端，分别对机器人控制字进行读与写。设计如图2所示。

2 PLC与智能相机之间的通讯

该设备的视觉系统采用信捷公司生产的SV4-30ML型智能相机。用于检测工件的形状数据、角度数据和位置坐标。智能相机与PLC之间采用Modbus/TCP协议通信，其中智能相机是服务器端，PLC是客户端，即PLC主动读取智能相机的数据。预设智能相机的IP地址为192.168.8.3。

程序设计：点击博图软件程序块“程序块”下拉菜单，双击“Main[OB1]”，添加“MB_CLIENT”模块，程序参考图2。

3 PLC与步进电机的通信

物品盒输送线采用步进电机驱动，步进电机及驱动均采用雷塞的86电机和DM860驱动器。DM860驱动器采用差分式接口电路可适用差分信号，单端共阴和共阳等接口，内置高速光电耦合器，允许接受长线驱动器，允许接受长线驱动器、集电极开路和PNP输出电路的信号。

3.1 建立工艺对象

在博图软件中，点击“插入新对象”，出现新增对象界面→点击选中“运动控制”→填写“名称”→点击选中“TO_PositioningAxis”→默认自动选择“编号”→点击“确定”，完成。

3.2 编写步进电机程序

导入步进电机驱动块，点击右栏工艺中选择“运动控制”的“S7-1200 Motion Control”的“MC_Power”拖动到程序編辑窗口→设置参数。设置如图3所示。

4 结束语

本文介绍了全国高职院校技能大赛“工业机器人技术应用”大赛指定设备（HR20-1700-C10型工业机器人系统）涉及到各种通讯，重点介绍了西门子PLC1215C的Modbus TCP通讯的程序设计。

作者单位

1.山东商务职业学院 山东省烟台市 264670

2.福建省计量科学研究院 福建省福州市 350003

3.国家蒸汽流量计产品质量监督检验中心 福建省福州市 350003