以下是三菱 FX3U PLC 与 ABB 机器人通过以太网(TCP Socket)实现通信的详细程序代码,包含PLC 客户端程序(FX3U,使用 GX Works2 编写)和机器人服务器程序(ABB RobotStudio,RAPID 语言),实现 “PLC 发送控制指令→机器人执行动作并返回状态” 的完整流程。
一、通信需求
二、ABB 机器人程序(服务器端,RAPID 语言)
在 RobotStudio 中创建模块,实现 Socket 服务器监听、接收指令、执行动作并返回状态。
1. 模块定义与变量声明
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MODULE PLC_Communication ! Socket通信变量 VAR serverSock: INT; // 服务器Socket ID clientSock: INT; // 客户端(PLC)Socket ID port: INT := 1025; // 监听端口(与PLC一致) recvBuf: STRING[100]; // 接收缓冲区(存储PLC指令) sendBuf: STRING[100]; // 发送缓冲区(返回状态给PLC) bytesRecv: INT; // 接收字节数 connStatus: BOOL := FALSE; // 连接状态(TRUE=已连接) END_VAR ! 机器人状态变量 VAR robotState: STRING[20] := "STOPPED"; // 机器人状态(初始为停止) errorCode: INT := 0; // 错误码(0=无错误) END_VAR
2. 主程序(初始化服务器 + 循环通信)
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PROC Main() ! 初始化Socket服务器 serverSock := SocketCreate(TRUE); // 创建TCP服务器Socket(TRUE=TCP) IF serverSock < 0 THEN WriteLog("Socket创建失败,错误码:" + NumToStr(serverSock, 0)); RETURN; END_IF ! 绑定端口 IF SocketBind(serverSock, port) <> 0 THEN WriteLog("端口绑定失败(端口:" + NumToStr(port, 0) + ")"); SocketClose(serverSock); RETURN; END_IF ! 监听连接(最大1个客户端) SocketListen(serverSock, 1); WriteLog("服务器启动,监听端口:" + NumToStr(port, 0)); ! 等待PLC连接 clientSock := SocketAccept(serverSock); IF clientSock > 0 THEN connStatus := TRUE; WriteLog("PLC已连接(Socket ID:" + NumToStr(clientSock, 0) + ")"); ELSE WriteLog("PLC连接失败"); SocketClose(serverSock); RETURN; END_IF
3. 辅助函数(可选,如机器人运动程序)
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! 示例:Home位置运动程序 PROC MoveHome() MoveJ home, v1000, z50, tool1\WObj:=wobj1; ENDPROC
三、三菱 FX3U PLC 程序(客户端,梯形图 + 指令表)
使用 GX Works2 编写,通过TCP_OPEN
/TCP_SEND
/TCP_RECV
指令实现与机器人的通信。
1. 寄存器与继电器定义
软元件 | 功能说明 | 示例值 / 范围 |
---|---|---|
D100 | 机器人 IP 地址(高 8 位) | 192(IP=192.168.1.20) |
D101 | 机器人 IP 地址(低 8 位) | 168.1.20 → 转换为 1×256+20=276 |
D102 | 机器人端口号 | 1025 |
D103 | PLC 本地端口号(随机或固定) | 5000 |
D200~D299 | 发送缓冲区(ASCII 码存储指令) | "START\r\n" → D200=83(S), D201=84(T)... |
D300~D399 | 接收缓冲区(存储机器人响应) | 接收后解析为字符串 |
D400 | 发送数据长度(字节) | 7("START\r\n" 共 7 字节) |
D401 | 接收数据长度(字节) | 20(最大响应长度) |
M100 | TCP 连接请求(上升沿触发) | 1 = 触发连接 |
M101 | 发送指令请求(上升沿触发) | 1 = 发送当前指令 |
M102 | 接收响应请求(上升沿触发) | 1 = 读取机器人响应 |
M200 | 连接成功标志(TCP_OPEN 反馈) | 1 = 已连接 |
M201 | 发送完成标志(TCP_SEND 反馈) | 1 = 发送成功 |
M202 | 接收完成标志(TCP_RECV 反馈) | 1 = 接收成功 |
M203 | 通信错误标志 | 1 = 连接 / 发送 / 接收失败 |
M300 | 手动指令:启动机器人(触发发送) | 1 = 发送 "START\r\n" |
M301 | 手动指令:停止机器人 | 1 = 发送 "STOP\r\n" |
M302 | 手动指令:复位机器人 | 1 = 发送 "RESET\r\n" |
2. 主程序逻辑(梯形图)
(1)初始化 IP 与端口参数
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LD M8002 // PLC上电初始化脉冲 MOV K192 D100 // 机器人IP高8位(192) MOV K276 D101 // 机器人IP低8位(168.1.20 → 1×256+20=276) MOV K1025 D102 // 机器人端口 MOV K5000 D103 // PLC本地端口
(2)建立 TCP 连接
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LD M100 // 连接请求(可通过按钮触发M100) TCP_OPEN K1 // K1=客户端模式 D100 // 机器人IP(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
四、调试与验证步骤
五、关键说明
通过以上程序,FX3U 与 ABB 机器人可实现稳定的以太网通信,适用于生产线中 PLC 对机器人的远程控制与状态监控。