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摘要：机器人能够代替人工上下料作业，通过自动供料料仓、输送带等方式，实现高效的自动上下料系统。本文主要介绍了通过S7-1500将现场的4台ABB机器人进行PROFINET组态与通信，并通过OPC UA协议，由远端的KEPSERVER进行客户端访问，实现机器人现场端与管理端信息的交互。 关键词：机器人控制；OPC UA协议；PROFINET组态 前言随着工业机器人的大量普及，在机械加工上下料需要重复持续作业的场合，已经配上了大量的工业机器人，既保证了作业的一致性与精准性，同时大幅度降低了用工成本，减少了生产效率提升带来的竞争压力。但在实际应用中，机器人往往分散作业，影响了数字化工厂的数据采集和机器人群之间的调度。本文介绍了通过S7-1500将现场的4台ABB机器人进行PROFINET组态与通信，并通过OPC UA协议，由远端的KEPSERVER进行客户端访问，实现多机器人信息的交互。 S7-1500 PLC与4台ABB机器人的PROFINET组态与通信在西门子博途软件中添加新设备CPU1511-1PN和相应的DI/DQ模块，完成后的PROFINET接口设置以太网地址为192.168.125.1，如图1所示。  图1 PLC PROFINET以太网地址 从ABB官网下载选择需要安装的ABB机器人GSD文件并安装到博途软件，图2所示为安装GSD文件后的ABB机器人设备，它位于“其他现场设备/PROFINET IO/General/ABB Robotics/Anybus”下，共分两种模块，即I/O模块和前端模块DSQC688。需要注意的是，在本文中需要先安装前端模块再添加I/O模块。  图2 安装后的ABB机器人设备 在设备与网络窗口中，将图2所示硬件目录的前端模块DSQC688拖拽进来，一共4台机器人，与CPU1511-1PN进行以太网连接，形成网络PN/IE_1，如图3所示。  图3 设备与网络 点击每一台机器人DSQC688图像右键后，选择设备组态，添加I/O模块，分别为8byte输入和8byte输出，如图4所示。  图4 进行I/O模块添加 依次设置4台DSQC688的以太网地址192.168.125.*，确保位于同一频段内又不重复。以图4所示的这台机器人为例，根据其I/O地址，可以写出相应的数据传输指令，包括PLC输入%IW100对应ABB机器人的输出%QW64等，以及ABB机器人的输入%IW68对应PLC的输出%QW100等，如图5所示。   图5 PLC程序 除了PLC设置之外，需要确认ABB机器人IRC5控制器配置了888-2（使用控制器网口），且每一台ABB机器人示教器上还需要进行相应的设置。如图6所示，选择“控制面板→配置→主题→Communication→IP setting”，在“PROFINET Network”点击后进入编辑窗口，设置对应IP地址192.168.125.2，确保跟PLC上设置的一致。  图6 编辑IP属性 S7-1500PLC作为OPCUA服务器实现通信西门子S7-1500从V2.0开始支持作为OPC UA服务器的功能，使用KepServer作为OPC UA客户端与作为OPC UA服务器的CPU（本文的机器人现场控制器CPU1511-1 PN）实现OPC UA通信，可以进一步打通现场端机器人的数据与工厂管理端信息的对接。 在CPU1511-1 PN中打开CPU的OPC UA选项，如图7所示勾选激活OPC UA服务器，并启用SIMATIC服务器标准接口。如图8所示，按需设置最大连接数和端口号。随后，启用服务器证书，并激活安全策略，并添加可信客户端。DB块必须勾选“可从HMI/OPC UA访问”和“从HMI/OPC UA可写”，否则无法访问。  图7 勾选激活OPC UA服务器  图8 端口选项 OPC UA客户端软件很多，根据需要选择，选择KepServer作为客户端访问，如图9、图10所示，新建通道，并选择OPC UA Client。  图9 新建KEPSERVER通道  图10 选择OPC UA Client 如图11所示，这是完成后的KepServer客户端采集通道，可以对S7-1500的MW00等数据进行信息交互。 图11 KepServer客户端采集通道 结束语在机加工领域，一台机器人可以根据加工工艺需求，对应2～5台机床的上料、下料作业。通过S7-1500将现场的机器人进行PROFINET组态与通信，并通过OPC UA协议，由远端的KepServer进行客户端访问，既可以完成整个车间不同机床加工工作中的坯件及加工件的取放动作的获取，同时也可以将管理调度直接下发至机器人端，进一步提升制造业的效率。 参考文献： [1] 李方园. 智能工厂设备配置研究[M]. 北京：电子工业出版社，2018. 作者简介： 李方园（1973-），男，浙江舟山人，副教授，高级工程师，硕士，毕业于浙江工业大学信息学院控制工程专业，现就职于浙江工商职业技术学院，长期从事智能制造新技术应用与研究工作。 摘自《自动化博览》2020年3月刊 |
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