ABB机器人与汇川PLC的IO控制系统设计

山西科技SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY 2019年第34卷第2期

“中国制造2025”提出以后，制造类企业对机器人

的需求日益增多，工业机器人在自动码垛、柔性生产线改造、装配组装系统中均有广泛的应用［1-4］。实际应用中单机工作较少，更多需要与其他工业机器人或PLC 等外部设备及控制器组建自动化控制系统，系统中不同设备控制之间的信息交互可通过I/O 、工业现场总线和工业以太网等方式实现，在不需要大量交互数据的情况下，通过I/O 控制无须额外增加通信扩展卡，性价比较高［5］

。

本文通过使用汇川H 2U 系列PLC 与ABB 机器人IRC5控制柜进行I/O 控制，展示PLC 与机器人I/O 控制系统构建过程。

1控制要求

汇川PLC 控制的传送带把料瓶送到指定工位后

（光电开关感应），启动ABB 工业机器人进行A 点定位抓取，抓取后放到B 点装瓶盒的4个位置中（B1、B2、B3、B4），光电开关感受到信号机器人就去抓瓶，每完成1个料瓶的抓放后机器人向PLC 返回完成信号，4个料瓶放完后机器人停止动作，PLC 执行推送瓶盒动作，瓶盒推送完成后，PLC 向ABB 机器人送信号，机器人继续执行抓放动作。

2控制要求分析

汇川H2U 系列PLC 自带3个COM 口，

可实现与机器人的I/O 控制，同时支持N ：N 、Modbus 、Qlink 、HMI 监控协议等，还可通过扩展卡实现CANLink 和以太网通信，是一款性价比很高的国产PLC 产品［6］。本项目选用汇川H2U2416MT 型PLC ，

除上述功能外，还具有24个输入、16个输出接口，Y00和Y01口可发送高速脉冲驱动步进或伺服电机。

ABB 工业机器人IRC5紧凑型控制器有标准的16位输入输出接口，全部为高电平有效。XS12、XS13的1～8号端子为16个输入接口；XS14、XS15的1～8号端子为16个输出接口。XS16自带24V 电源（1号端子为24V 电源的正极，2号为24V 电源的负极），XS12、XS13、XS14、XS15的9号端子接电源负（0V ），10号端

子接电源正（24V ）［7］

。

在本例控制要求中，ABB 机器人要抓取料瓶，在机

器人第6轴上添加气动卡爪实现抓取动作，气动卡爪采用单控阀控制，与DO15信号连接。机器人与PLC 需要10个I/O 交互信号，详细情况如表1所示。将数字I/O 信号与ABB 机器人系统的控制信号关联起来，就可以对系统进行控制。

3

任务实施

3.1

机器人I /O 板与PLC 的电路原理图设计

PLC 的输入口除了与机器人I/O 板连接的5个点

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*基金项目：无锡科技职业学院校科技基金项目

（RG18013）；无锡市名师工作室（智能制造工作室）专项资金（锡教高职［2015］38号）。

文章编号：1004-6429

（2019）02-0052-03收稿日期：2019-01-02

A B

B 机器人与汇川PL

C 的I/O 控制系统设计*

刘媛媛1，倪梦杰1，沈小燕1，穆家健1，付光怀2

（1.无锡科技职业学院机电学院，江苏无锡，214028；

2.无锡宏源机电科技股份有限公司，江苏无锡，214000）

摘

要：阐述了ABB 机器人与汇川PLC 通过I/O 控制实现搬运动作的过

程，给出了PLC 与机器人之间的硬件接线图及机器人的路径规划，以及部分PLC 梯形图程序及机器人程序，实现了高效精确的搬运动作。关键词：ABB 机器人；I/O 控制；PLC 中图分类号：TP242

文献标识码：A

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