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FX3U通過FX3U-ENET-L連接ABB手臂怎麼實現!
发布时间:2025-10-17        浏览次数:2        返回列表

三菱 FX3U PLC 通过 FX3U-ENET-L 以太网模块与 ABB 机器人(手臂)实现通信,核心是基于以太网 TCP/IP 协议ABB 机器人的通信协议(如 Socket 消息、Modbus TCP) 建立数据交换。以下是具体实现步骤,包括硬件连接、参数配置、通信协议选择及程序编写:

一、前期准备与硬件连接

1. 硬件清单

  • 三菱 FX3U PLC(如 FX3U-48MT/ES-A);

  • 三菱 FX3U-ENET-L 以太网模块(支持 100Mbps,带 2 个以太网口,可级联);

  • ABB 机器人(如 IRB 120、IRB 4600 等,需带以太网接口);

  • 以太网交换机(或直连网线,交叉线或直通线,现代设备通常支持自动翻转);

  • 编程软件:三菱 GX Works2(PLC 编程)、ABB RobotStudio(机器人编程与配置)。

2. 网络连接

  • 用网线将 FX3U-ENET-L 的网口与交换机连接,ABB 机器人的网口也连接到同一交换机,确保 PLC 与机器人在同一局域网

  • 示例网络规划:

    • FX3U-ENET-L IP 地址:192.168.1.10(子网掩码 255.255.255.0);

    • ABB 机器人 IP 地址:192.168.1.20(子网掩码 255.255.255.0)。

二、通信协议选择

FX3U 与 ABB 机器人的以太网通信主要有两种方式,根据需求选择:

方式 1:Socket 消息通信(推荐,灵活自定义数据)

通过 TCP Socket 建立客户端 - 服务器连接,自定义数据格式(如字符串、字节数组),适合传输控制指令(如启动、停止)和状态反馈(如机器人位置、报警码)。

  • 角色分配:通常设ABB 机器人为服务器(监听固定端口),FX3U 为客户端(主动发起连接)。

方式 2:Modbus TCP 协议(标准化,适合寄存器数据交换)

ABB 机器人作为 Modbus TCP 服务器,FX3U 作为 Modbus TCP 客户端,通过读写机器人的保持寄存器(如 40001~49999)交换数据,适合批量数值型数据(如位置坐标、参数设置)。

三、详细实现步骤(以 Socket 通信为例)

1. ABB 机器人端配置(服务器设置)

在 RobotStudio 中配置机器人的以太网通信参数和 Socket 服务器:

(1)设置机器人 IP 地址
  • 进入机器人示教器→“控制面板”→“配置”→“通信”→“以太网”→“IP 地址”,设置为 192.168.1.20,子网掩码 255.255.255.0。

(2)创建 Socket 服务器程序

在机器人程序模块中编写 Socket 服务器逻辑,监听指定端口(如 1025),接收 PLC 发送的消息并返回响应。示例 RAPID 程序(简化版):

rapid

MODULE MainModule
    VAR
        socketId: INT;          // Socket连接ID
        serverSocket: INT;      // 服务器Socket ID
        port: INT := 1025;      // 监听端口
        receivedata: STRING[255]; // 接收缓冲区
        senddata: STRING[255];   // 发送缓冲区
        bytesReceived: INT;     // 接收字节数
    END_VAR

    ! 初始化服务器Socket
    PROC main()
        serverSocket := SocketCreate(TRUE); // 创建TCP服务器Socket
        SocketBind(serverSocket, port);     // 绑定端口
        SocketListen(serverSocket, 1);      // 监听连接(最多1个客户端)
        
        ! 等待PLC连接
        socketId := SocketAccept(serverSocket); 
        IF socketId > 0 THEN
            WriteLog("PLC已连接");
        END_IF
        
        ! 循环接收PLC消息
        WHILE TRUE DO
            bytesReceived := SocketReceive(socketId, receiveData, 255);
            IF bytesReceived > 0 THEN
                ! 处理PLC指令(如"START"触发机器人运行)
                IF StrFind(receiveData, "START") > 0 THEN
                    sendData := "Robot started";
                    SocketSend(socketId, sendData); // 发送响应
                    ! 调用机器人运动程序
                    MoveJ home, v1000, z50, tool1\WObj:=wobj1;
                END_IF
            END_IF
        END_WHILE
    ENDPROC
END_MODULE

2. FX3U-ENET-L 模块配置

在 GX Works2 中配置以太网模块参数,确保与机器人网络互通:

(1)设置 FX3U-ENET-L 的 IP 地址
  • 打开 GX Works2,连接 PLC→“参数”→“模块参数”→“FX3U-ENET-L”→“基本设置”;

  • 配置 IP 地址:192.168.1.10,子网掩码 255.255.255.0,默认网关按需设置(同一网段可留空)。

(2)启用 TCP 通信功能
  • 在 “FX3U-ENET-L” 参数中,确认 “TCP/UDP” 功能启用,无需特殊端口限制(允许访问机器人的 1025 端口)。

3. FX3U PLC 程序编写(Socket 客户端)

FX3U 通过 TCP 指令(TCP_OPENTCP_SENDTCP_RECV)与 ABB 机器人的 Socket 服务器通信,步骤如下:

(1)定义通信缓冲区与状态标志

ladder

// 数据寄存器定义
D100: 机器人IP地址(高8位:192,低8位:168 → D100=192*256+168=49320;D101=1*256+20=276)
D102: 目标端口号(1025 → D102=1025)
D103: 本地端口号(随机或固定,如5000 → D103=5000)
D200: 发送数据首地址(如发送"START",ASCII码存储:S(83), T(84), A(65), R(82), T(84))
D300: 接收数据首地址(存放机器人返回的响应)
D400: 发送长度(如5字节 → D400=5)
D401: 接收长度(如15字节 → D401=15)

// 辅助继电器定义
M100: 连接请求(上升沿触发)
M101: 发送请求
M102: 接收请求
M200: 连接成功(由TCP指令反馈)
M201: 发送完成
M202: 接收完成
M203: 通信错误
(2)TCP 连接与数据收发程序

ladder

// 1. 建立TCP连接(仅首次触发)
LD     M100          // 连接请求(手动触发或初始化脉冲)
TCP_OPEN K1          // K1:客户端模式
D100                 // 机器人IP地址(D100-D101)
D102                 // 目标端口(1025)
D103                 // 本地端口(5000)
M200                 // 连接成功标志(M200=1)
M203                 // 错误标志
NOP

// 2. 连接成功后,发送数据(如"START"指令)
LD     M200          // 已连接
LD     M101          // 发送请求
AND    NOT M201      // 未在发送中
TCP_SEND K1          // 客户端模式
D200                 // 发送数据首地址
D400                 // 发送长度(5)
M201                 // 发送完成标志
M203                 // 错误标志
NOP

// 3. 接收机器人响应
LD     M200          // 已连接
LD     M102          // 接收请求
AND    NOT M202      // 未在接收中
TCP_RECV K1          // 客户端模式
D300                 // 接收数据首地址
D401                 // 接收长度(15)
M202                 // 接收完成标志
M203                 // 错误标志
NOP

// 4. 断开连接(如需)
LD     M103          // 断开请求
TCP_CLOSE K1         // 关闭连接
M204                 // 断开完成标志
NOP
(3)数据格式说明
  • 发送数据(D200):以 ASCII 码存储字符串,例如 “START” 对应:D200=83(S),D201=84(T),D202=65(A),D203=82(R),D204=84(T);

  • 接收数据(D300):机器人返回的字符串(如 “Robot started”),按 ASCII 码解析。

四、Modbus TCP 通信实现(备选方案)

若选择 Modbus TCP 协议,步骤如下:

1. ABB 机器人端配置为 Modbus 服务器

  • 在 RobotStudio 中安装 “Modbus Server” 选项(需机器人系统支持);

  • 配置 Modbus 寄存器映射:将机器人的状态(如运行标志)映射到保持寄存器 40001,控制指令(如启动信号)映射到 40002。

2. FX3U 端使用 Modbus TCP 客户端指令

  • 在 GX Works2 中调用MB_MASTER库指令(需安装 Modbus 库),配置:

    • 机器人 IP:192.168.1.20,端口 502;

    • 读取寄存器:40001(机器人状态)到 D100;

    • 写入寄存器:40002(启动信号 = 1)从 D200。

五、调试与常见问题

  1. 网络连通性测试

    • 在 PLC 中通过PING指令(FX3U-ENET-L 支持)测试与机器人的 IP 连通性(PING指令成功则网络正常);

    • 用电脑连接同一网络,通过 “telnet 192.168.1.20 1025” 测试机器人 Socket 端口是否开放。

  2. 数据格式错误

    • 确保发送 / 接收的数据长度与实际一致(如字符串末尾是否带结束符\0);

    • ABB 机器人的SocketReceive函数对数据格式敏感,需统一 ASCII 或二进制模式。

FX3U 通过 FX3U-ENET-L 与 ABB 机器人通信的核心是以太网 TCP/IP 连接,优先选择Socket 消息通信(灵活处理指令和状态),或Modbus TCP(标准化数值交换)。关键在于两端的 IP 配置、协议匹配和数据格式统一,通过分步调试(先测试网络,再测试收发)可快速解决问题。这种方案适用于 PLC 控制机器人的启停、读取机器人状态或传输简单参数的场景(如生产线物料抓取协同)。

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