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分享一份实现三菱FX3U与ABB机器人以太网通信的详细程序代码!
发布时间:2025-10-17        浏览次数:1        返回列表

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

  • PLC→机器人:发送指令(如START启动机器人、STOP停止、RESET复位报警);

  • 机器人→PLC:返回状态(如RUNNING运行中、STOPPED已停止、ERROR:123报警码);

  • 通信协议:TCP Socket(机器人作为服务器,端口 1025;PLC 作为客户端);

  • 数据格式:ASCII 字符串(以\r\n作为结束符,便于双方解析)。

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

rapid

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)

rapid

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)

rapid

! 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
D103PLC 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)
M100TCP 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

ladder

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

ladder

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

  1. 机器人端

    • 在 RobotStudio 中加载程序,将机器人切换到 “自动模式”,运行Main程序,示教器日志显示 “服务器启动,监听端口:1025”;

    • 确保机器人 IP 为 192.168.1.20(与 PLC 在同一网段)。

  2. PLC 端

    • 下载程序到 FX3U,通过 HMI 或按钮触发M100(连接请求),观察M200是否置 1(连接成功);

    • 触发M300(发送 START 指令),机器人日志显示 “收到 PLC 指令:START”,并执行MoveJ动作;

    • PLC 接收缓冲区D300~D306应显示 “OK:STARTED\r\n” 的 ASCII 码(如 D300=79(O)、D301=75(K)等)。

五、关键说明

  1. 数据格式:双方需统一使用 ASCII 字符串 +\r\n结束符,避免解析错误;

  2. 超时处理:机器人程序中SocketReceive设置超时(1000ms),PLC 可添加 “发送后 3 秒未收到响应则报警” 的逻辑;

  3. 错误处理:当M203(PLC 错误)或机器人SocketStatus异常时,需断开重连,确保通信稳定性;

  4. 扩展功能:可通过增加指令(如SET_POS:X100Y200Z50)实现机器人位置设置,解析时按分隔符(如:)拆分参数。

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。

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