针对工业机器人,我们一般会关注两个方面:
运动性能:直接决定了机器人是否能够用于特定的工艺, 比如精度和速度。
通信方式:直接决定了机器人能否集成到系统中,以及支持的控制复杂度。
通常,机器人支持的通信方式有:
1. 普通IO:
a) Signal
b) Group signal
2. 总线:
a) Profinet
b) Profibus
c) DeviceNet
d) EthernetIP等
3. 网络:
a) Socket
b) PC SDK
c) RWS(robot web service)
d) OPC
e) RMQ(robot message queue)
4. 其他:confidential
普通IO
本地IO模块,是机器人控制柜上最常见的模块之一,或者说是默认必备的模块。最常见的有8输入和8输出,或者16输入和16输出;以模拟量的0V和24V,作为数字控制中的0和1。在小型系统中,用来快速地连接电磁阀以及传感器,实现夹具等控制,是再方便不过的了。
在较复杂的IO应用中,可以使用cross-function将数个IO信号通过固定的逻辑关系组合在一起,通过一个IO信号来控制。用类似伪代码的方式举例:set do_1 = set do_2 & reset do_3。
此外,ABB的机器人控制柜,其本地IO的参考电平可以从外面接入,以便满足客户整个控制系统等电平的要求。
在较少的情况下,可以将数个单独的IO信号合并为一个group(组),用于传输较为复杂的信号,比如数字,这种情况就类似于二进制数。比如4个IO组合在一起为0100(如二进制数), 就相当于表示4(十进制数)。其实这种用法并不推荐,一方面,IO数量有限,能够传递的信息的数量和复杂度都受到很大的限制;这时候就推荐使用总线以获得较多的IO信号,当然最优的方式是使用后面提到的基于网络(非总线的TCP/IP)的方式。
总线
工业总线,从系统的角度,是用于不同工业设备之间通信的可靠接口,比如机器人和PLC的通信;从控制方式的角度,是作为普通IO的扩展。
是否使用总线,以及使用何种总线,一般取决于系统中除机器人系统之外的设备能够支持的通信方式。辟如电气控制系统中的PLC支持profinet,而且PLC和机器人系统有控制系统的交互,则机器人也一般会选配profinet通信功能。
总线的配置方式各有不同,使用方式基本类似普通IO。