《工業(yè)機器人的編程與應(yīng)用》課程學(xué)校：常州高級技工學(xué)校制作人：瞿敏敏

時間：2022.1ABB工業(yè)機器人IO通信的種類

ABB工業(yè)機器人提供了豐富的I/O通信接口，可以有選擇地與周邊設(shè)備進行通信。ABB工業(yè)機器人的常用通信協(xié)議見表1。ABB工業(yè)機器人IO通信的種類表1ABB工業(yè)機器人的常用通信協(xié)議PC現(xiàn)場總線ABB標準RS232\RS485通信

①DeviceNet②標準IO板③OPCServerProfibusPLCSocketMessageProfinet

Profibus-DP

EtherNetIP

注：①一種通信協(xié)議；

②目前工控行業(yè)通用的現(xiàn)場總線協(xié)議；

③ABB工控領(lǐng)域的通用標準設(shè)備。PC通信協(xié)議1.RS232（C）通信協(xié)議RS232（C）是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA（ElectronicIndustryAssociation）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232/485為標識號，C表示修改次數(shù)。

使用舉例：計算機用于連接打印機、投影儀的COM接口等，如圖1所示，ABB工業(yè)機器人用于連接Profibus-DP的（RS485）COM接口等，如圖2所示。圖1RS232接口端圖2RS485接口端RS232接口與RS485接口二者的區(qū)別如下：·從接線上來看，RS232是三線制，RS485是兩線制；·從傳輸距離上來看，RS232只能傳輸15m，RS485最遠可以傳輸1200m；·從速度上來看，RS232是全雙工傳輸，RS485是半雙工傳輸；·從協(xié)議層上來看，RS232只支持點對點通信（1:1），RS485支持總線形式的通信（1:N）。PC通信協(xié)議

OPC是一種利用微軟的COM/DCOM技術(shù)來達成自動化控制的協(xié)定。OPC為硬件制造商與軟件開發(fā)商提供了一條橋梁。硬件制造商提供的OPCServer接口端使軟件開發(fā)商不必考慮不同硬件間的差異，便可從硬件接口端取得所需的信息。軟件開發(fā)商僅需專注于程序本身控制流程的運作即可。如圖3所示。2.OPCserver通信協(xié)議PC通信協(xié)議圖3OPCserver通信協(xié)

Socket通常也稱做“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。應(yīng)用程序通常通過“套接字”向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請求。如圖4所示。3.SocketMessage通信協(xié)議PC通信協(xié)議圖4SocketMessage通信協(xié)議現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線是安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動裝置之間的數(shù)式式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領(lǐng)域中的底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)場總線以數(shù)字通信替代了傳統(tǒng)4~20mA的模擬信號及普通開關(guān)量信號的傳輸。1.DeviceNetDeviceNet是一種低成本的通信連按，也是一種簡單的網(wǎng)絡(luò)解決方案，有著開放的網(wǎng)絡(luò)標準。DeviceNet是20世紀90年代中期發(fā)展起來的種基于CAN(ContollerAreaNetwork)技術(shù)的開放型、符合全球工業(yè)標準的低成本、高性能的通信網(wǎng)絡(luò)，最初由美國Rockwell公司開發(fā)應(yīng)用。DeviceNet現(xiàn)已成為國際標準IEC62026-3《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備控制器設(shè)備接口》，并已被列為歐洲標準，也是亞洲和美洲的設(shè)備網(wǎng)標準。2002年10月，DeviceNet被批準為中國國家標準GB/T18858.3-2002,并于2003年4月1日起實施?，F(xiàn)場總線

DericeNet是種低成本的通信總線。它將工業(yè)設(shè)備(如限位開關(guān)、光電傳感器、閥組，馬達啟動器、過程傳感器、條形碼讀取器、變頻驅(qū)動器、面板顯示器和操作員接口)連接到網(wǎng)絡(luò)，從而消除了昂貴的硬接線成本。其直接互連性改善了設(shè)備間的通信，并同時提供了相當(dāng)重要的設(shè)備級診斷功能。DeviceNet是一種簡單的網(wǎng)絡(luò)解決方案，在提供多供貨商同類部件間的可互換性的同時，減少了配線和安裝工業(yè)自動化設(shè)備的成本和時間。DeviceNet不僅僅使設(shè)備之間以一根電纜互相連接和通信，更重要的是它給系統(tǒng)所帶來的設(shè)備級的診斷功能。DeviceNet是一個開放的網(wǎng)絡(luò)標準。規(guī)范和協(xié)議都是開放的，供貨商將設(shè)備連接到系統(tǒng)時，無須為硬件、軟件授權(quán)付費。任何對DeviceNet技術(shù)感興趣的組織或個人都可以從開放式DeviceNet供貨商協(xié)會(ODVA)獲得DeviceNet規(guī)范，并可以加入ODVA,參加對DeviceNet規(guī)范進行增補的技術(shù)工作組。DeviceNet的許多特性沿襲于CAN。CAN總線是一種設(shè)計良好的通信總線，主要用于實時傳輸控制數(shù)據(jù)。DeviceNet的主要特點:短幀傳輸，每幀的最大數(shù)據(jù)為8個字節(jié)；無破環(huán)性的逐位仲裁技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)最多可連接64個節(jié)點；數(shù)據(jù)傳輸波特率為128kb/s、256kb/s、5I2kb/s；點對點、多主或主/從通信方式；采用CAN的物理和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約。現(xiàn)場總線

Profibus是德國標準(DIN19245)和歐洲標準(EN50170)的現(xiàn)場總線標準。由Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA系列組成。DP用于分散外設(shè)間高速數(shù)據(jù)傳輸，適用于加工自動化領(lǐng)域。FMS適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等。PA適用于過程自動化的總線類型，服從IEC1158-2標準。Profbus支持主—從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。Profbus的傳輸速度為9.6Kb/s~12Mb/s,最大傳輸距離在9.6Kb/s下為1200m,在12Mb/s下為200m，可采用中繼器延長至10km,傳輸介質(zhì)為雙絞線或者光纜，最多可掛接127個站點。2.分散型外圍設(shè)備總線(Profibus-DecentralizedPeriphery,Pofibus-DP)現(xiàn)場總線

CC_Link是Control&Communication

Link(控制與通信鏈路系統(tǒng))的縮寫，在1996年11月，由三菱電機為主導(dǎo)的多家公司推出，增長勢頭迅猛，在亞洲占有較大份額。CC-Link可以將控制和信息數(shù)據(jù)同時以10Mb/s高速佳傳送至現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，具有性能卓越、使用簡單、應(yīng)用廣泛、節(jié)省成本等優(yōu)點。CC-Link不僅解決了工業(yè)現(xiàn)場配線復(fù)雜的問題，同時具有優(yōu)異的抗噪性和兼容性。CC-Link是一個以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)，同時也可覆蓋較高層次的控制層和較低層飲的傳感層。2005年7月，CC-Link被中國國家標準委員會批準為中國國家標準指導(dǎo)性技術(shù)文件。3.

CC-Link現(xiàn)場總線

CAN最早由德國BOSCH公司推出，廣泛用于離散控制領(lǐng)域。其總線規(guī)范已被ISO國際標準組織制定為國際標準，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN協(xié)議分為兩層:物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CAN的信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，具有自動關(guān)閉功能和較強的抗干擾能力。CAN支持多主工作方式，采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，通過設(shè)置優(yōu)先級來避免沖突，通信距離最遠可達10km

(5Kb/s)，通信速度最高可達1Mb/s,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)實際可達110個。已有多家公司開發(fā)了符合CAN協(xié)議的通信芯片。4.控制器局域網(wǎng)(ControllerAreaNetwork,

CAN)現(xiàn)場總線5.通信接口實例及說明一些常用的通信接口實例如圖