工业机器人操作与应用（中级） 课件 第1、2章 PROFINET工业网络通信、外部自动运行接口配置

工业机器人操作与应用（中级）KRC4系统PROFINET配置第一章工业和信息化工业机器人技术技能人才培养工程系列丛书01KRC4系统PROFINET连接方式KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET概述PROFINET是ProcessFieldNet的缩写，由PROFIBUS国际组织(PROFIBUSInternational,PI)推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准（协议）。PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，包括实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全及网络安全等，并且可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS)技术。1KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET概述PROFINET是一种用于工业自动化领域的创新开放式的以太网通信协议，可以实现将设备从“现场级“连接到“管理级＂（与PLC通信），可以通过Internet对企业生产进行远程监控，实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接，实现企业管控一体化。KRC4系统PROFINET连接方式的传输速率快C1O~1OOMbit/s)、传输距离长（最长可达150km)、抗干扰能力好，因此广泛用于制造行业。除TCP/IP之外，PROFINET还使用一个独立的能满足自动化需求的通信协议，能够实现传感器和执行器层面的实时数据传输。1KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET概述优势：开放式和分配式的自动化。凭借现场总线和以太网实现全面通信，可实现从“现场级”到“管理级”的通信，使分散的现场设备（如信号处理板卡、阀岛、I/0模块等）直接接入工业以太网。KRC4系统PROFINET连接方式可分为两类，它们具有不同的实时通信周期。1KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET概述一类是实时通信(RT)，这类通信没有时间同步要求，一般要求响应时间为5~10ms,主要用于工厂自动化。实时通信时，应用程序通常并非同步运行，应用程序、数据传输和现场设备具有不同的处理周期，周期时间和图像跳动精度均很不精确。另一类是等时实时同步通信(IRT)，可实现节拍同步式的数据传输。这种通信方式下，应用程序、数据传输和现场设备的处理周期保待同步，周期时间小于lms，图像跳动精度小于O.O01ms,主要用于运动控制。1KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET概述优势：I/0从属设备可通过MAC地址、设备名称和IP地址寻址。其中MAC地址是固定不变且一唯的，而设备名称和IP地址是可以配置的，当更换I/0从属设备时，I/0控制器会检测新设备并自动为其分配名称。1KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET1/0数据通信PROFINETI/0数据通信遵从主从原理，即在I/0控制器（主站）和I/0从属设备（从站）之间进行。PROFINET1/0系统会在I/0控制器及1/0从属设备之间建立应用关系(ApplicationRelation,AR)，在应用关系中会定义具有不同的参数传递、周期数据交换及警告处理特性的通信关系(CommunicationRelation,CR)。I/0从属设备的特性会由设备制造厂商在GSD(GeneralStationDescription)文件中说明，所使用的语言是GSDML(GSD标记语言），GSD文件提供PROFINET组态所需要的基本数据。PROFINETI/0系统支持分布式自动化控制，其工作性质类似于PROFIBUS-DP,但传输速率高于PROFIBUS-DP,主要包括管理器／监视器、I/0控制器和I/0从属设备等。2KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET1/0数据通信管理器／监视器：可为编程器或计算机（工业用）。管理器／监控器与1/0控制器均可访问所有工艺数据和参数数据。管理器／监控器用于读取1/0控制器的数据，在实际工作中，可通过上位机上传、下载、调试1/0控制器程序；可通过HMI(Human-MachineInteraction,人机接口）、上位机对系统进行可视化监控等。2KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET1/0数据通信I/0控制器(I/0Controller)：如KRC4系统或PLC,属于上位控制设备，控制自动化的任务，用于读写I/0从属设备中的控制数据，接收I/0从属设备的报警诊断信息，执行自动化控制程序等。I/0从属设备(I/0Device)：属于接受I/0控制器控制的现场设备，如信号处理板卡、阀岛、I/0模块等，一个I/0从属设备由多个模块和子模块组成。2KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET1/0数据通信I/0控制器与I/0从属设备之间通过实时信道传输控制数据和报菩诊断信息；通过标准信道的TCP/IP或UDP执行参数配置或诊断其他数据。KRC4系统中现有的PROFINET-Stack（堆栈）可控制多达256个I/0从属设备。2KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET工业网络安全PROFINET实现了从“现场级”到“管理级”的纵向通信集成，一方面，方便管理级设备获取现场级的数据；另一方面，原本在管理级中存在的数据安全问题也延伸到了现场级。为了保证现场级的数据安全，PROFINET提供了特有的安全机制—一使用专用的安全模块。各制造厂商会根据安全等级要求提供不同类型的安全模块，不仅能保护自动化控制系统，而且能使自动化通信网络的安全风险最小。3KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET工业网络安全3KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET工业网络安全在过程自动化领域中，故障安全是相当重要的一个概念。所谓故障安全，是指当系统发生故障或致命错误时，能够将其恢复到安全状态（即“零＂态，也即钝化）的技术。这里，安全有两方面的含义，一方面是指操作人员的人身安全，另一方面是指整个系统的设备安全。3KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET工业网络安全因为在过程自动化领域中，如果系统发生故障或致命错误，很可能会导致整个系统停机，故障安全技术能够保证系统在故障后可以自动恢复到安全状态，不会对操作人员和系统设备造成损害。PROFINET集成了PROFisafe（安全通信协议），实现了IEC61508中规定的SIL3等级的故障安全，能够很好地保证整个系统的安全。3KRC4系统PROFINET连接方式PROFINET工业网络安全PROFisafe的优点如下。由于标准通信和安全通信是在标准PROFIBUS1/0总线或PROFINET1/0总线上进行的，因此无须使用附加的硬件组件。可以通过常规的安全解决方案（如急停硬接线、安全门硬接线）完成其他专用总线才能完成的安全通信任务，借以实现与安全相关的分布式应用。302KRC4系统PROFINET连接方式KRC4系统PROFINET连接方式工业机器人的工业网络通信方式一般可分为上位通信和下位通信。上位通信是指机器人控制系统作为网络的1/0从属设备，而PLC等外围控制系统作为网络的1/0控制器；下位通信是指机器人控制系统作为网络的1/0控制器，而附属设备及执行单元作为网络的1/0从属设备，如弧焊机、点焊钳、抓手、涂胶设备等。KRC4系统PROFINET连接方式无论采用上位通信还是下位通信，机器人控制系统与PLC、附属设备之间的通信方式都是握手通信，遵从主从原理。目前，工业机器人支持的工业网络通信协议有DEVICENET、PROFIBUS、INTERBUS、PROFINET及串口通信协议等。在较小的系统中，由于1/0从屈设备较少，且成本预算较少，般采用物理点到点的方法进行通信，但这种方法容易出现信号不稳定的情况。而在较大的系统中，在焊装自动化生产线中，建议采用工业网络通信方式。KRC4系统PROFINET连接方式在KRC4系统中，PROFINET模块可用于连接数字量和模拟量，在实际生产应用中，比较常用的PROFINET模块目前由西门子、WAGO、Phoenix、P业等制造厂商提供。通常为了使现场总线连接渚晰，便于诊断通信模块的故障，KRC4系统还会通过一个总线耦合器(Scalance交换机）与现场总线模块连接，总线耦合器中设有可连接PROFINET模块的逻辑电路，现场总线可通过I/0接口与之连接。03KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET软件堆栈说明KRC4系统通过库卡线路接口(KUKALineInte.tface,KLI)实现PROFINET通信，PROFINET通信协议由安装的PROFINET软件堆栈提供，PROFINET软件堆栈用于模拟传统PROFINET通信卡的功能。PROFINET软件堆栈不仅简化了硬件配置，而且提高了系统的灵活性。1KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET软件堆栈说明1.PROFINET的1/0控制器、1/0从属设备当安装的PROFINET软件堆栈使KRC4系统具有VO控制器和VO从属设备两种功能时，其具体包括：•PROFINETI/0控制器；•PROFINETVO从属设备；•PROFisafe设备。1KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET软件堆栈说明2.PROFINET1/0从属设备当安装的PROFINET软件堆栈使KRC4系统只具有VO从属设备功能时，其具体包括：•PROFINETI/0从属设备；•PROFisafe设备。1KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装在KRC4系统与外围控制系统进行PROFINET配置前，必须事先安装相应的驱动程序。只有安装了驱动程序，才能进行VO组态。安装驱动程序的前提条件如下。用户具有专家及以上权限。选择Tl或T2运行方式。没有选中任何程序。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装在KRC4系统与外围控制系统进行PROFINET配置前，必须事先安装相应的驱动程序。只有安装了驱动程序，才能进行VO组态。安装驱动程序的前提条件如下。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装·确保VO控制器已经准备就绪（可以投入运行）。·已有KOP文件（软件安装包）。·如果通过WorkVisual软件来安装，需要将计算机与KRC4系统通过网络连接。驱动程序可以借助U盘（建议选择KUK.A公司的U盘）和KUKA.PROFINETOptionsCD（选项光盘）安装，也可以通过网络安装。PROFINET驱动程序的安装方式有两种，一种是通过示教器安装，另一种是通过WorkVisual软件(KRC4系统专用软件）安装。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装驱动程序可以借助U盘KUKA.PROFINETOptionsCD（选项光盘）安装，也可以通过网络安装。PROFINET驱动程序的安装方式有两种，一种是通过示教器安装，另一种是通过WorkVisual软件(KRC4系统专用软件）安装。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装1.通过示教器安装在KUKA机器人示教器(smartPAD)的smartHMI操作界面上点击“主菜单”—“投入运行“—“辅助软件”选项，点击“配置”按钮，再点击“路径选择“按钮，打开“InstallTech­配置安装路径”窗格，选择安装路径，然后点击“安装”按钮进行安装。在提示信息区域点击OK按钮后，将显示安全询问“允许激活项目［…］吗？＂。允许激活时，当前活动的项目将被授盖。确认没有相关的项目会被覆盖时，点击“是”按钮确认询问。此时提示信息区域将显示修改概览及一条安全询问，再次点击“是“按钮确认询问，KRC4系统将安装该驱动程序并重启。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装1.通过示教器安装在KUKA机器人示教器(smartPAD)的smartHMI操作界面上点击“主菜单”—“投入运行“—“辅助软件”选项，点击“配置”按钮，再点击“路径选择“按钮，打开“InstallTech­配置安装路径”窗格，选择安装路径，然后点击“安装”按钮进行安装。在提示信息区域点击OK按钮后，将显示安全询问“允许激活项目［…］吗？＂。允许激活时，当前活动的项目将被授盖。确认没有相关的项目会被覆盖时，点击“是”按钮确认询问。此时提示信息区域将显示修改概览及一条安全询问，再次点击“是“按钮确认询问，KRC4系统将安装该驱动程序并重启。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装1.通过示教器安装2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装2.通过WorkVisual软件安装可以通过WorkVisual软件进行PROFINET驱动程序的安装，安装步骤如下。在连接了KRC4系统的计算机中，打开WorkVisual软件，不要选中任何项目。单击“工具”—“备选软件包管理”选项，如图所示。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装2.通过WorkVisual软件安装2哎1寸"配，KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装2.通过WorkVisual软件安装弹出“备选软件包管理”对话框，显示系统目前已经安装的软件信息，用户可以单击右侧的红色“x”按钮将安装的软件卸载。如果要安装软件，则单击下方的“安装”按钮。选择安装文件的存储路径，然后选择需要安装的驱动程序ProfinetKRC-Nexxt,单击“打开”按钮，储路径可以是U盘或计算机中的其他存储位置。安装完成后，＂备选软件包管理”对话框下方会提示“J完成！“。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序安装2.通过WorkVisual软件安装在项目中添加已经安装的驱动程序。例如，打开”项目1"并激活，在“样本”窗格的“Options”选项卡中选中要添加的驱动程序，将其拖动到左侧”项目结构“窗格中的”选文件夹下，根据弹出的提示信息进行操作。单击WorkVisual软件中的“安装＇卫立按钮，根据系统提示，可将驱动程序下载到KRC4系统中。2KRC4系统PROFINET驱动程序KRC4系统PROFINET驱动程序卸载如果要卸载PROFINET驱动程序，同样可以通过示教器和WorkVisual软件两种方式实现。1.通过示教器卸载在smartHMI操作界面上，点击“主菜单”-“投入运行“—“辅助软件”选项，勾选需要卸载的PROFINET驱动程序，然后点击“卸载”按钮。提示信息区域将显示安全询问“允许激活项目［…］吗？“点击“是”按钮确认询间。此时提示信息区域将显示修改概览及一条安全询间，再次点击“是”按钮确认询问，K.RC4系统将卸载该驱动程序并重启。3KRC4系统PROFINET连接方式KRC4系统PROFINET驱动程序卸载如果要卸载PROFINET驱动程序，同样可以通过示教器和WorkVisual软件两种方式实现。2.通过Work\/isual软件卸载选中已经安装的PROFINETK.RC-Nexxt驱动程序，单击鼠标右键，删除该程序，同时删除”项目结构”窗格中“设备”选项卡下的PROFINET节点，然后将项目从WorkVisual软件下载到K.RC4系统中并激活。在smartHMI操作界面上确认系统提示的安全询问信息，激活项目，此时提示信息区域将显示修改概览及一条安全询问，点击“是“按钮确认安全询问，KRC4系统将卸载该驱动程序并重启。3KRC4系统PROFINET连接方式KRC4系统PROFINET安装状态检查安装PROFINET驱动程序后，需要检查其安装状态，在smartHMI操作界面上，点击“主菜单”-“配置”-“输入／输出端”-“输入／输出端驱动程序”选项，打开“输入I输出端驱动程序”窗格，如图1-14所示，如果“状态”栏显示为绿色，表明驱动程序已经正确安装，否则可点击“重新配置”按钮，重新安装驱动程序。304库卡线路接口（KLI）配置KRC4系统PROFINET连接方式KLI是用于外部通信的KRC4系统的以太网接口，它是物理接口，可包含多个虚拟接口。它用于耦联主控层面的接口，将外置I/0接口与IT连接装置组合成一体，可以与一个工业以太网转换器或一个客户网络以太网转换器相连。在实际的现场工艺中，用户需要进行相关网络接口的配置，才能实现KRC4系统与外围控制系统的信号传输及控制。一般请况下，KRC4系统会采用固定的IP地址与外围控制系统、抓手、快换装置、工艺设备等进行通信。KRC4系统PROFINET连接方式KLI的配置主要取决于KRC4系统是否已安装了基于以太网的现场总线协议。基于以太网的现场总线协议包括PROFINET、EtherNet/IP。KRC4系统PROFINET连接方式“网络配置”窗格中需要输入的其他信息如下。IP地址：输入KRC4系统的IP地址。KRC4系统的IP地址应与外围控制系统的IP地址在同一网段，否则无法实现通信。子网掩码：必须选择与IP地址匹配的子网掩码。标准网关：在需要时给出可以通过哪个IP地址退出网络。其中，“"是合法的，将被系统忽略。DNS服务器：进行域名和与之相对应的IP地址的转换的服务器。输入完成后，保存并重启系统，应用最新更改。05WorkVisual软件I/O通信设备WorkVisual软件I/O通信设备可用于KRC4系统的综合配置，在实际应用中，通过此软件进行项目管理时，可对每个任务进行配置和编程。配置后，用户可将各任务汇总到WorkVisual项目中，然后以文件的形式下载到KRC4系统中。同时，在KRC4系统中完成的可用项目也可以上传到WorkVisual软件中进行归档或编辑。通过WorkVisual软件可以进行KRC4系统（作为I/0控制器或I/0从属设备）与外围设备之间的标准通信配置及安全通信配置，所有配置都基于PROFINET协议。WorkVisual软件I/O通信设备设备说明文件管理在WorkVisual项目中对各种不同的PROFINET现场总线模块进行项目配置，必须先从制造厂商处取得相应的设备说明文件CGSD文件）。总线耦联模块需要GSD文件，每个总线端子也需要GSD文件。1WorkVisual软件I/O通信设备设备说明文件管理1.导入GSD文件打开WorkVisual软件，不要选定任何项目，单击“文件”—“导入”选项，打开“导入设备说明文件。”对话框，在列表框中选择“导入设备说明文件。”选项，单击“继续"按钮。在弹出的对话框中单击“查找”按钮。在弹出的“待导入的设备说明文件”对话框中，在“文件类型”下拉列表“PROFINETGSDML"选项，双击需要的GSD文件。然后选择待导入其说明的设备，单击“完成”按钮，成功导入GSD文件。可通过项目（本例通过以前的项目）导入GSD文件，也可在一些制造厂商的官方网站上下载设备的GSD文件，将其存储到存储设备中进行导入。1WorkVisual软件I/O通信设备设备说明文件管理2.检查GSD文件的安装状态当GSD文件成功导入后，需要检查GSD文件的安装是否正确，如果不正确，相应的GSD文件也无法使用。单击“工具”—“DTM样本管理”选项。DTM样本中不仅包括安装的GSD文件，还包括KRC4系统部件（如KSD模块和SIB安全接口板）的驱动程序。打开“DTM样本管理”对话框，可见所需的GSD文件已经存在，但还未激活。在左栏中列出的是所有未激活的驱动程序（已知DTMs)，这些驱动程序尚未激活，但已经在WorkViual软件中。在右栏中列出的是所有已激活的驱动程序（当前DTM样本），只有已激活的驱动程序才能在WorkVisual项目中使用。通过箭头键可将选择的驱动程序分别移动到左栏或右栏。其中，单击“>＞”按钮可将所有的GSD文件移至右栏激活，通过单“>”按钮可将选中的GSD文件移至右栏激活。1WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器PROFINET现场总线模块的物理结构及其所属的逻辑地址必须通过WorkVisual软件进行配置，然后将配置结果下载到KRC4系统中，才能进行KRC4系统PROFINET连接方式。PROFINET总线控制器(1/0控制器）用于控制1/0从属设备，通过PROFINET总线与连接的1/0从属设备通信，进行1/0信号的交互，而1/0从属设备之间无法进行通信。1/0控制器的任务还包括1/0从属设备的参数设置，即给1/0从属设备分配专用数据，如IP地址、设备编号等。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器1.硬件组态(1)打开并激活项目打开“WorkVisual项目浏览器”对话框。选择需要的项目文件，单击“打开”按钮可打开一个项所示。通过左侧的选项卡可进行项目管理，离线方式可使用选项卡1.2.3，线方式一般使用选项卡4，通过“查找”选项卡可打开系统中已激活的项目。打开项目后，在界面左侧的”项目结构”窗格的“设备”选项卡中，选中需要激活的控制器，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“设为激活的控制器”选项。控制器被激活后，所有内部的已经进行项目配置的KRC4系统均会被显示出来。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器1.硬件组态(2)添加PROFINET总线驱动在“项目结构”窗格的“设备”选项卡中，右键单击“总线结构”选项，在弹出的快捷菜单中选择“添加“选项，打开“DTM选择“对话框，选择“PROFINET"选项，单击“OK"按钮。完成后“总线结构”中会出现PROFINET总线驱动。 2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器1.硬件组态(3)添加总线接口模块在总线结构中添加PROFINET总线驱动后，在”项目结构”窗格的“设备”选项卡下，右键单击“PROFINETIO"选项，在弹出的快捷菜单中选择“添加“选项，打开“DTM选选择需要添加的总线接口模块，单击OK"按钮确认，如图PROFINETIO"下会添加该总线接口模块。通过总线接口模块，户可以根据现场的实际硬件信息组态相关数字量和模拟量的模块，如现场控制抓手开合的数字釐输入／输出模块等。 2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器1.硬件组态(4)总线接口模块的网络配置和组态在“PROFINETIO"中增加了总线接口模块后，双击该模块，打开网络配置及组态界面。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器1.硬件组态Network选项卡：用户可根据实际的网段设定相关参数信息。•IPsettings:输入设备的IP地址（注意所在网段）、子网掩码（注意网络地址），根据需要选择是否激活网关。•PROFINETI/0settings:输入设备名称（必须与设备命名时被分配的名称相同），可选择启动时激活或不激活；输入用户1D，用户ID不允许小于2,对应于设备编号，同时用于设备的耦合和解耦。•Updatecycle:设置发送周期，始终为lms;设置刷新时间，即I/0控制器和I/0从属设备之间的数据交换时间；设置最大无效帧，即报警信息发生前允许丢失的数据帧数呈。Modules选项卡：用户可以按照实际的设备情况进行硬件组态。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器2.I/0逻辑连接在项目中完成硬件组态后，下一步是配置I/0逻辑连接，也就是将KRC4系统内部的I/0信号与外部的1/0信号进行连接。在KRC4系统中，有4096/8192个数字输入／输出端和32个模拟输入／输出端可供使用。这些输入／输出端必须与虚拟地或总线端子相“连接”。打开WorkVisual软件，单击“编辑器”—“输入输出接线”选项，打开窗格。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器3.I/0逻辑连接方式KRC4系统与外围设备之间除了可以实现一对一的连接，还可根据现场工艺或设备要求对个别信号端口进行多重连接。例如，若现场总线模块的某个输入信号既要将状态反馈给KRC4系统，又要将状态反馈给PLC外围控制系统，则可通过多重连接方式解决。KRC4系统的输入输出接线方式即多重连接方式。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器前面已经介绍了现场总线模块与KRC4系统的连接方式，下面主要介绍KRC4系统内部I/0信号的连接方式。(1)连接KRC4系统的输入信号和输出信号（一对一）在实际的现场工艺中，可能需要对KRC4系统内部的I/0信号进行状态采集传输，也就是将KRC4系统的输入信号和输出信号相互连接。操作步骤如下。·首先选择“输入输出接线”选项卡，在左侧和右侧均选择“KRC输入／输出端”选项卡，然后在左侧选择“数字输入端”选项，在右侧选择“数字输出端”选项，如图1-35所示。·根据信号配置选择输入信号与输出信号，单击下方的竺＿按钮，即可对选中的输入信号与输出信号进行连接，示例将左侧的输入信号＄IN[I］与右侧的输出信号＄OUT[I]连接了起来。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器前面已经介绍了现场总线模块与KRC4系统的连接方式，下面主要介绍KRC4系统内部I/0信号的连接方式。(2)连接KRC4系统的输入信号和输出信号（一对多）.操作步骤如下。·首先选择“输入输出接线”选项卡，在左侧和右侧均选择“KRC输入／输出端”选项卡，然后在左侧选择“数字输入端”选项，在右侧选择“数字输出端”选项。·根据信号配置选择输入信号与输出信号，单击下方的竺一按钮，即可将选中的输入信号和输出信号连接，连接结果如图1-38所示，示例将左侧的输入信号＄IN[l］同时与右侧的输出信号＄OUT[l]、$OUT[2]、$OUT[3]连接了起来。多重连接的信号用双箭头牛立表示。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器前面已经介绍了现场总线模块与KRC4系统的连接方式，下面主要介绍KRC4系统内部I/0信号的连接方式。(3)禁止的1/0连接方式禁止的1/0连接方式如下。将不同现场总线模块的两个输入信号与K.RC4系统的一个输入信号连接。将KRC4系统的一个输出信号分配给不同现场总线模块的两个输出信号。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器前面已经介绍了现场总线模块与KRC4系统的连接方式，下面主要介绍KRC4系统内部I/0信号的连接方式。

(4)多重连接信号查找当用户完成多重信号的连接后，可以根据需要查看信号的连接状态。操作步骤如下。·选中一个连接的信号，示例为输入信号。·在选中信号的半个窗格（左侧或右侧）中，单击（列按钮查找连接信号。一旦信号被连接，其连接的信号就会被标出，显示在所有信号的另外半个窗格中。·选中一个信号并点击“OK”按钮，用户查找的连接会自动显示出来。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器前面已经介绍了现场总线模块与KRC4系统的连接方式，下面主要介绍KRC4系统内部I/0信号的连接方式。(5)信号编组连接在实际的现场工艺中，设备之间进行数据通信时需要定义相同的数据类型，主要的数据类型包括BOOL（布尔型）、BYTE（字节型）、WORD（字型）、INT（整数型）UINT（无符号整数型）等。KRC4系统支待信号编组功能，即可以将BOOL型变噩编组成BYTE型、INT型、UINT型、WORD型等类型的变量与外围设备进行数据传输，如KRC4系统与PLC之间的程序号的传输。下面以将输入信号进行字节编组并与现场总线下的fieldbusl连接为例进行说明。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器操作步骤如下。·输入输出接线选项卡，在左侧选择KRC输入／输出端下的数字输入端选项·在左下方通过Shift键选择编组的区域＄IN[l］～$IN[8]，共8个BOOL型变量，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择编组选项。·打开“信号编组”对话框，选择编组的数据类型为BYTE。·编组完成启＄IN[l]~$IN[8]将作为一个组显示出来，名称为＄IN[l]#G,数据类型为BYTE。·右侧“现场总线”下的信号编组需要用信号编辑器完成，单击/按钮，输入编组并连接。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0控制器4.确定设备名称在WorkVisual项目中完成硬件组态和I/0逻辑连接后，在将项目下载到KRC4系统前，需要将同一网段上的其他现场总线模块命名，同一网段上的设备名称必须手动输入，只有被正确命名的设备才可以正确地被KRC4系统识别。而其余的参数，如1P地址、子网掩码和设备编号等，则会在名称被识别后由系统自动获得。2WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0从属设备KRC4系统不仅能作为I/0控制器控制现场总线模块，还能作为I/0从属设备与PLC系统进行信号的交互和数据的采集。为了使PLC系统和KRC4系统能进行KRC4系统PROFINET连接方式，必须对WorkVisual项目进行相应地配置。同样，在PLC系统的组态中也必须将KRC4系统设置为其I/0从属设备，在KRC4系统中需要配置标准PROFINETI/0模块，如果在实际的现场工艺中，用户加入了遵循PROFisafe的模块，则还需针对安全PROFINETI/0模块进行配置。3WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0从属设备1.信号配置原理KRC4系统的输出是PLC系统的输入，而PLC系统的输出是KRC4系统的输入，用户在做I/0信号连接时，要特别注意1/0控制器与I/0从属设备之间信号配置原理(I/0映射原理）。2.通信参数设置在”项目结构”窗体中双击“PROFINET"选项，“Communicationsettings"选项卡，进行参数设置，主要包括设备名称(Devicename入安全1/0端数量(NumberofsafeI/Os)、标准I/0端数量(Numberofl/0s)、PROFINET版本信息(PROFINETversion)、更新时间(Updatetime)、总线超时时间CBustimeout)。3WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0从属设备3.KRC4系统PROFlsafe安全配置PLC系统与KRC4系统之间的安全信号通过PROFisafe进行通信，KRC4系统有64个不能参数化的安全1/0端(16个用于设备安全，48个用于操作安全），为确保设备安全，需采用双字节式的安全1/0端。KRC4系统中的安全1/0端在WorkVisual软件“输入输出接线”选项卡中以黄色标识。这些安全I/0端已经被系统固定占用，不能更改。PROFisafe只有结合工业以太网，才能作为软件堆栈安装在KRC4系统中。3WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0从属设备4.激活PROFlsafe要实现KRC4系统的安全功能，需要进行PROFlsafe的激活，只有进行了安全功能参数的配置，才能实现外围控制系统PLC对KRC4系统的安全数据管理。安全功能参数的配置仅允许由被明确指定执行这项任务的人员执行。(1)通过示教器进行PROFisafe的激活此操作要求用户权限为安全维护人员或安全调试人员。硬件选项配置在smartHMI操作界面中，点击“主菜单”—“配置”—“安全配置”选项，在当前配置处点击“硬件选项”按钮，在“硬件选项”界面可以进行硬件选项配置。3WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0从属设备通信参数配置在smartHMI操作界面中，点击“主菜单”-“配置”一“安全配置”选项，在通信参数界面，可以看到工业以太网安全识别号。(2)通过WorkVisual软件进行PROFisafe的激活3WorkVisual软件I/O通信设备KRC4系统作为1/0从属设备5.在PLC系统中配置KRC4系统在KRC4系统中配置好安全参数后，在PLC系统中同样需要进行安全参数的配置和检查，只有KRC4系统与PLC系统中安全参数的配置完全相同，也就是说，PLC系统中的工业以太网安全识别号与KRC4系统中的致时，才能实现PLC系统对KRC4系统的安全管理和控制。为了在项目中将KRC4系统设置为PROFINET或者PROFisafe的I/0从属设备，必须在项目中导入其GSD驱动程序',KRC4",也就是必须在上位控制系统PLC中组态KRC4系统的GSD文件。3感谢观看，再见！工业机器人操作与应用（中级）工业和信息化工业机器人技术技能人才培养工程系列丛书工业机器人操作与应用（中级）外部自动运行接口配置第二章工业和信息化工业机器人技术技能人才培养工程系列丛书01KRC4系统外部信号配置KRC4系统外部信号配置为了能够使用外部自动运行接口，KRC4系统必须进行以下配置：·配置外部自动运行接口的1/0端。特别是进行PLC系统与KRC4系统之间的1/0信号配置，如启动信号、故障复位信号等；·配置CELL.SRC程序。此程序用于PLC系统与KRC4系统之间的程序调用，KRC4系统一般会自动生成此程序，用户也可以根据工艺要求对其进行修改。KRC4系统外部信号配置配置外部自动运行接口的1/0端在smartHMI操作界面中，点击“主菜单”—“配置”一“输入／输出端”-“外部自动运行”选项，此操作要求用户权限为专家以上。进入“外部自动配置：输入端／输出端”窗格。1KRC4系统外部信号配置配置外部自动运行接口的1/0端外部自动输入信号分为变簸型和1/0型两类，变量型输入信号用图标Var（斜体、黄色）表示，1/0型输入信号用图标1/0（斜体、绿色）表示。变量型输入信号主要包括程序号类型、程序号镜像、程序号位字节宽度。I/0型输入信号主要包括程序启动、运行开通、奇偶位等。1KRC4系统外部信号配置配置外部自动运行接口的1/0端无论是变量型输入信号还是1/0型输入信号，用户都可根据实际的现场工艺要求进行配置，具体配置方法为：选中要进行配置的输入信号，点击下方的“加工”按钮，根据用户需要进行配置；点击“显示”按钮可显示输入信号的状态。外部自动输出信号的类型都是1/0型，包括启动条件、程序状态、机器人位置、运行方式4个输出类别。1KRC4系统外部信号配置配置外部自动运行接口的1/0端这些信息用于发送给PLC系统的输入端，用户可根据现场工艺要求进行配置，配置方法与输入信号一样。在smartHMI操作界面中，点击“主菜单”—“配置”一“输入／输出端”-“外部自动运行”选项，此操作要求用户权限为专家以上。进入“外部自动配置：输入端／输出端”窗格。1KRC4系统外部信号配置配置外部自动运行接口的1/0端外部自动输入信号分为变簸型和1/0型两类，变量型输入信号用图标Var（斜体、黄色）表示，1/0型输入信号用图标1/0（斜体、绿色）表示。1KRC4系统外部信号配置配置CELL.SRC程序在外部自动运行模式下，机器人程序可通过CELL.SRC程序调用。CELL.SRC程序主要用于KRC4系统与PLC系统之间的程序调用，也可理解为它是KRC4系统的主程序。在KRC4系统中，CELL.SRC程序自动生成，其程序架构比较固定。2KRC4系统外部信号配置配置CELL.SRC程序程序解析：程序通过参数初始化、HOME位检测、自动模式相关参数初始化后执行LOOP…ENDLOOP循环，在循环中嵌套SWITHCH…CASE多条件分支，通过PGNO进行程序的选择和调用。PGNO的类型根据机器人输入信号和输出信号的类型而定，示例中设定其类型为1，即以二进制整数值的方式读取。2KRC4系统外部信号配置配置CELL.SRC程序程序解析：当PGNO=1时，调用CASEl，然后运行CASEl下面的程序，当程序运行结束时，跳出程序；当PGN0=2时，调用CASE2;当PGN0=3时，调用CASE3;若都不满足，则执行DEFAULT下面的程序，程序号无效，系统进行错误处理。POO程序是进行程序号读取的系统程序。202PLC系统与KRC4系统的I/O映射PLC系统与KRC4系统的I/O映射硬接线适用于通信所需的I/0端较少，通信距离较短的小型项目，同时VO端数量受限于KRC4系统的VO端容量，很难实现比较复杂的控制。PLC系统与KRC4系统之间的通信可以通过物理连接的方式进行，也就是常说的硬接线方式，也可以通过通信协议的方式进行。PLC系统与KRC4系统的I/O映射目前制造行业主要通过通信协议的方式进行相关信号的传输和数据的采集，这种方式便于系统集成及标准化，所以广泛用于较大型工作站或自动化生产线中。因此，掌握PLC系统与KRC4系统之间的I/0映射对了解它们之间的控制逻辑至关重要。下面以KRC4系统的PROFINET协议为例进行说明。PLC系统与KRC4系统的I/O映射通过WorkVisual软件进行I/0信号连接的前提是已经安装了PROFINET驱动程序，KRC4系统的VO映射。1KRC4系统的1/0映射PLC系统与KRC4系统的I/O映射检查PLC系统I/0映射的前提是PLC系统已经安装了KRC4系统的GSD文件，且完成了相关硬件组态，PLC系统的标准I/0映射。PLC系统的标准输出端与PROFINET的标准输入端连接，通过其与KRC4系统的标准输入端连接，实现PLC系统的输出端与机器人内部的输入端连接。2PLC系统的标准1/0映射PLC系统与KRC4系统的I/O映射检查PLC系统的安全I/0映射的前提是PLC系统已经安装了KRC4系统的GSD文件，且完成了相关硬件组态。PLC系统的安全输入端与PROFINET的安全输出端连接。机器人内部的安全I/0信号无法在“主菜单”—“显示“—“数字输入输出“中查找。3PLC系统的安全1/0映射03外部自动I/0映射外部自动I/0映射KRC4系统作为I/0从属设备与PLC系统进行信号交互时，通信方式遵从信号握手原则，也就是KRC4系统的输出端连接PLC系统的输入端，KRC4系统的输入端连接PLC系统的输出端。它们之间的外部自动I/0映射1外部自动I/0映射KRC4系统的输入端信号KRC4系统的输入端信号如下。•PGNO_TYPE:程序号类型。确定以何种格式来读取PLC系统传送的程序号。PGNO_TYPE的说明。PGNO_TYPE的值为3时，PGNO_REQ、PGNO_pARITY及PGNO_VALID的值无意义。1外部自动I/0映射KRC4系统的输入端信号KRC4系统的输入端信号如下。•PGNO_LENGTH:程序号位字节宽度。确定PLC系统传送的程序号的位宽，值域为1~16。若PGNO_TYPE的值为2,则位宽只允许为4、8、12和16。1外部自动I/0映射KRC4系统的输入端信号KRC4系统的输入端信号如下。•PGNO_FBIT:程序号第位。表示程序号第一位代表的输入端，值域为1~8192。若PGNO_FBIT的值为2,则外部程序号从＄IN[2］开始。1外部自动I/0映射KRC4系统的输入端信号KRC4系统的输入端信号如下。•PGNO_pARlTY:奇偶位。如果为负值，则进行奇校验；如果为o,则不进行奇偶校验，如果为正值，则进行偶校验。在实际项目中般设置为0,也就是不进行奇偶校验。1外部自动I/0映射KRC4系统的输入端信号KRC4系统的输入端信号如下。•PGNO_pARlTY:奇偶位。如果为负值，则进行奇校验；如果为o,则不进行奇偶校验，如