资深工程师讲解：ABB机器人 信号

  1. 信号

   在ABB工业机器人系统中，I/O（Input/Output）信号与外围设备之间的通信是通过一种层次结构来组织的，通常遵循“总线-设备-信号”的层级关系。这种结构确保了通信的清晰性、组织性和可维护性。

以下是关于这个层级关系的详细解释：

1. 总线（Bus）：
• 总线是连接机器人控制器和外围设备的主要通信通道。在ABB机器人系统中，常用的总线类型包括Profinet、Profibus、DeviceNet、EthernetIP等。这些总线标准提供了高速、可靠的数据传输能力，支持多种设备之间的通信。
• 总线可以看作是连接多个设备和信号的“主干线”，它负责将数据从一个设备传输到另一个设备，确保数据在整个系统中的一致性和准确性。
2. 设备（Device）：
• 设备是指连接到总线上的物理单元或模块，例如IO模块、传感器、执行器等。每个设备都有一个唯一的标识符（如设备地址或ID），以便在系统中进行识别和管理。
• 设备通常包含多个信号，这些信号用于与外部世界进行交互。例如，一个IO模块可能包含多个数字输入和输出信号，用于控制机器人夹具的开合或读取某个传感器的状态。
• 在ABB机器人系统中，设备通常通过配置软件进行设置和编程，以定义其功能和与机器人的交互方式。
3. 信号（Signal）：
• 信号是设备和机器人控制器之间交换的最小数据单元。它可以是数字量（如开关状态、传感器读数等）或模拟量（如温度、压力等）。
• 在ABB机器人系统中，每个信号都有一个唯一的标识符（如信号地址或名称），以便在编程和调试过程中进行引用和操作。
• 信号用于实现机器人与外部设备之间的交互功能。例如，一个数字输入信号可能用于检测物料是否到位，而一个数字输出信号则可能用于控制夹具的开合。

下图所示的示意图可能展示了一个典型的ABB工业机器人I/O通信架构。在这个架构中，总线作为通信的主干线，连接着多个设备和信号。每个设备都隶属于某个总线，而每个信号则隶属于某个设备。这种层级关系使得整个系统更加清晰、易于管理和维护。

     ABB工业机器人的I/O信号可以通过示教器或者RobotStudio创建。图1-2为通过RobotStudio创建信号DO10_1，其信号类型为“Digital Output”，所述设备为“Local_IO”，在设备上的地址为0（ABB工业机器人的输入和输出信号均从地址0开始）。信号及设备其他属性的解释可以参考手册《系统参数》。

图1-2 通过RobotStudio创建信号DO10_1

2. 通过EXCEL创建/修改信号

   通过RobotStudio（见图1-3）或者示教器保存已经配置的I/O信号或者空的信号模板文件。通过RobotStudio的“RAPID”下的“文件”（见图1-4）打开EIO文件（或者直接打开备份文件中的EIO.cfg文件）。

图1-3

图1-4

      在打开的EIO文件中单击鼠标右键，在弹出的菜单栏中单击“I/O信号数据编辑器”（见图1-5），打开如图3-45所示的I/O信号数据编辑器。

图1-5

     在图1-6中选择“导出”功能，可以将文件导出为xlsx格式，可以使用Excel软件快速编辑信号。

图1-6

编辑完信号后，使用“导入”功能将xlsx格式的文件转为EIO文件。根据需要，将EIO.cfg文件加载到机器人控制器，如图1-7所示。

3. 系统输入与输出信号

     可以通过将创建的普通信号（Signal）关联到对应“系统输入”和“系统输出”上，实现外部（PLC）控制机器人及机器人向外部（PLC）反馈机器人状态的功能。表1-8和表1-9介绍了ABB工业机器人的系统输入功能和系统输出状态，其中“*”表示为最新版本添加的功能。

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