0引言

IRB120是ABBRobotics最新一代6轴工业机器人中的一员，有效载荷达3kg，专为使用基于机器人的柔性自动化的制造行业（例如3C行业）而设计。该机器人为开放式结构，特别适合于柔性应用，并且可以与外部系统进行广泛通信。

西门子S7-1200系列PLC使用灵活、功能强大，可用于控制各种各样的设备以满足自动化需求。S7-1200 设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集，其中CPU将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET、高速运动控制I/O以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中来形成功能强大的控制器。S7-1200集成的PROFINET接口用于与编程计算机、HMI（人机界面）、其他PLC或者设备通讯，还可以作PROFINETIO系统中总的IO控制器和IO设备。

1 通讯系统组成

本系统采用西门子S7-1200系列PLC为控制系统核心，CPU为1214CDC\DC\DC。PLC与ABB公司的IRB120系列工业机器人通过PROFINET通讯协议进行通讯，可直接使用工业以太网线通过工业网络交换机连接到PLC本体模块上的PROFINET接口和ABB机器人侧IRC5Compact（简称IRC5C）控制器上的通讯接口X5（LAN310/100/1000）。在整个网络中还连接了一台PC，用来对PLC和机器人控制器进行参数配置、网络设置、程序编写及监控等功能，在整个通讯系统中PLC为控制器，机器人为从站设备。

2 PROFINET通讯协议的应用配置

2.1PLC端设置

西门子S7-1200系列PLC的硬件组态以及编程调试软件为TIAPortal，在进行通讯系统配置参数之前需要导入ABB

Robot的GSD文件。GSD文件(Generic  StationDescriptionfile)是通用站点描述文件的简称，顾名思义，只有涉及到PROFIBUSDP或者PROFINETIO通讯才使用GSD文件。本系统由于使用PROFINET通讯，因此需要在PLC硬件组态中添加ABB工业机器人的GSD文件，该GSD文件可以在ABB官方网站以及设备供应商处获得。在硬件目录里找到Robot 设置，如图2所示。

接着继续添加I/O模块，默认配置中是不分配实际地址的，待配置完成后，系统就会自动分配地址，在这里要选择DI128bytes和DO128bytes，也就是配置的输入和输出通讯数量为128个字节。

然后将ABBRobotPNIO设置分配到网络中，给Robot分配到主控制器PLC的通讯网络中：

（1）分配PROFINETname，记得要与Robot端配置的一致；

（2）配置PROFINETIPAddress，记得要与Robot端配置的保持一致。

接着，右键机器人图标选择将IO设备名称定入到MMC卡中。然后，为网络中的Robot分配设备名称。

需要注意的是必须在网络中找到一样的设备，才能分配名称。最后，将该硬件配置下载到PLC中，如果PLCERROR灯不报错，说明配置成功。

最后，可以在PLC端监视RobotPROFINET上分配的I/O地址，在本系统中是I68至195（128个字节）；Q5至132(128个字节)，要与Robot中的地址相对应；即PLC中IB68对应的Robot中的模拟量输出8至15；PLC中IB69对应的Robot中的模拟量输出0至7（因为高低位错位），其它的以此类推。

另外，可以能过RDREC和 WRREC指令来诊断PROFINET通讯的连接状态。

2.2 ABBRobot通讯配置

ABB工业机器人飞编程和调试以及虚拟仿真的软件是RobotStudio，本文将在该软件中对机器人进行相关配置。在PC端打开RobotStudio软件，连接到Robot中，先配置“UnitType”，如图7所示。注意：在这里配置与PLC通讯 时的Inputsize和Outputsize，这里是128个byte。

接着，配置“Unit”。注意：需要用到“Unit Type”里配置的参数。接着配置“Bus”。注意：在这里PROFINET通讯使用的是Robot控制器中 的LAN3网络口；所以在配置时需要选择LanPort口；如果单独配置PROFINET通讯卡，需要另外选择通讯通道。在这里IPAddress地址一定要注意，不能和Robot里LanPort 口己有的地址冲突，如RobotLan口配置的IPAddress是192.168.10.1（可以在示教器里看到，也就是RobotStudio软件里连接的Robot主机地址），因此，我们给PROFINET配置的IPAddress是192.168.10.199，这个地址为RobotPROFINETAddress；也就是说RobotLanport上配置有两个地址；一个是编程和调试用的（如192.168.10.1，一个PROFINET地址,如192.168.10.199）；这二个IPaddress不能一样，否则通讯会报错，连接不到主机。

“Stationname”这个选项是用来与PLC通讯时的PROFINETI/O子站的名称，必须与PLC配置的一样。完成以上的配置后，Robot端的通讯的参数设置基本完成。

下面是设置PROFINET通讯的I/O地址；就DI/DO/AI/AO来分别设置。

注意：RobotPROFINET通讯地址为一个WORD，但高8位与低8位是错位的，即如果Robot的地址0至15位与PLC的地址IW68是对应的，但实际是0至7位对应的是IB69；8~15位对应的是IB68；因此，需要PLC端对高低位进行转换，这一点在进行配置时需要特别注意，否则会出现通讯数据错乱的问题。

3 结束语

PLC和工业机器人采用了PROFINET通讯控制网络形式之后，整个系统不仅接线变简单，而且运行稳定，通讯速度快，操作配置参数简单，反馈的信息全面，可以实时掌握机器人的各种状态信息。本系统还可以用于西门子S7-1500系列PLC和ABB其他系列工业机器人的通讯测试实验，不需要任何附加的设备即可对西门子PLC和机器人的通讯功能进行测试，节省了成本和工作量，具有一定的实际意义，可用于实际工程中。