《KEBA机器人控制系统基础操作与编程应用》 教案2.1 KEBA工业机器人控制系统的硬件与接线

第17页共17页KEBA机器人控制系统基础操作与编程应用教案学科KEBA机器人控制系统基础操作与编程应用课题KEBA工业机器人控制系统的硬件与接线教学目的及要求：知识目标：了解控制系统的常用硬件；技能目标：1.掌握硬件接线及软件配置；2.掌握控制器的基本操作。教学重点：1.控制系统的常用硬件；2硬件接线及软件配置；教学难点：1.硬件接线及软件配置。实验仪器及教具：多媒体网络教学平台、KEBA控制器、示教器

教学过程备注一、教学导入（约5分钟）回顾上次的课程知识介紹本次课程安排；介绍课程的重难点知识内容；二、主要内容（约75分钟）、控制器硬件介绍（约25分钟）1、控制器2、CF存储卡3、示教器4、接线设备、控制器硬件接线（约30分钟）1、控制器电源接线2、控制器接地3、控制器接PC4、控制器接I/O5、示教器接线6、接线盒接线软件配置（20分钟）1、I/O配置2、工程下载三、本节小结四、布置作业及其它课后作业：无续页一、控制器硬件介绍1.

控制器CP088/XCP：CentralProcessor（中央处理器）。系列控制器是针对工业机器的控制应用而研发的，典型的应用有工业机器人等机器的控制器。CP088/X系列控制器有3个不同的型号：CP088/A、CP088/B和CP088/C。CP088/A型控制器正面接口如下图所示。CP：CentralProcessor（中央处理器）。1）控制器电源输入参数控制器电源输入参数见下表。表控制器电源输入参数电源电压24VDC最大电流10A最大总功耗95W注：选择控制器供电电源时，供电电源的输出功率应大于控制器最大总功耗95W。若供电电源同时为控制器主体和I/O模块供电，电源输出功率应大于所接设备的总功耗。否则，控制器会因电源输入功率不足而断电重启。2）数字I/O模块CP088/A型控制器有2个数字量I/O模块（DM），如下图所示，每个数字量I/O模块有8个数字量输入（DI）和8个数字量输出（DO）接口。图2.2数字量I/O模块（DM）3）控制器网络架构控制器的ETHERNET以太网拓扑结构如下图所示。通常，控制系统的组件位于内部网络（机器网络）中，从外部无法访问，控制器提供额外的以太网接口来接入外部网络的控制设备（例如PC）。以太网接口ETHERNET0为外部接口，可用于连接PC。该接口的IP地址由用户在KeStudio中进行配置。使用该接口与PC连接时，PC以太网接口的IP地址需配置为静态地址并且与ETHERNET0口IP地址在同一网段。连接外部接口ETHERNET0的PC只能与控制器通信，不能与系统的其他组件通信。以太网接口ETHERNET1为内部接口，示教器可直接连接该接口，无须额外的配置，下表所列为出厂默认地址。图控制器的ETHERNET以太网拓扑结构表出厂默认地址名称地址ETHERNET1192.168.100.100子网掩码255.255.255.0网关192.168.100.1示教器192.168.100.1014）诊断显示（DIAG）图7段显示数码管①以下是该显示的一般作用和意义：●在控制器启动过程中，显示的数字大于0，代表启动的不同进程。●启动后的工作状态由显示的不同字符（例如：□，II，…）或者大写字母来表示。●小数点用来显示CPU的负载情况。小数点闪动代表CPU的负载没有达到满负荷。●错误显示与状态显示是并行的。●错误信息通常与状态信息交替显示。错误信息为一组两个字符或三个字符按顺序显示来表示。例如，（“−，0，−，E，1，0”），每个字符显示1秒钟。②控制器启动期间（直到状态“3”时），可能会出现下表所列错误状态。表控制器错误状态错误代码提示信息2−E32硬件故障3−E51无CF存储卡③控制器在运行时，可以在下表所列的几个工作状态之间切换。表控制器工作状态切换状态显示描述INIT维护模式。控制器启动时由于严重的系统故障而停止启动。例如，硬件故障等。在维护模式下，只可以执行某些动作。例如，清除retain型的变量（clear-retain）。正常情况下，启动过程会跳过这个状态。在维护模式下，系统运行程序不会被加载STOP在工作模式下，IEC应用程序被加载。但是，IEC应用程序不能循环执行。这是一个安全状态，在此状态下，应用程序（IEC程序或机器人程序）不可以打开输出。因此，该状态不能通过编程工具远程退出，而必须通过前面板上的控制按键（CTRL）手动退出RUN在此状态下，应用程序可以运行。进程数据的交换取决于配置信息EXCEPTION控制器处于出错模式，必须删除应用程序5）控制按键（CTRL）控制按键（CTRL）在7段数码管的右侧。该控制键可以使CP088/X型控制器切换不同的工作模式，并且可以通过该键向控制器下达控制命令。●该键有3种不同的操作模式：短按（<0.5s）、长按（>0.5s且<10s）和超长按（>10s）。●不同的命令在7段数码管上闪烁显示时，通过短按控制按键可以在显示的几个命令中切换和选择。●长按控制按键用来执行一个命令并且进入一个新的控制器工作状态。●如果长按控制按键超过10s，该控制器会重启启动。6）状态指示LED控制器的正面，在控制按键（CTRL）的上方有一个多色显示的状态LED。该LED的状态和提示信息见下表。表LED状态和提示信息LED状态提示信息不亮无电源电压绿色闪动初始化阶段绿色常亮正常工作红色闪动控制器出错，例如，过载，断线等红色常亮严重错误，控制器无法工作2.

CF存储卡CF（CompactFlash）存储卡（见图）用来保存相关应用的程序数据和固件信息。控制器必须插入相应的CF存储卡后才能运行相应的应用程序。在有些应用中，CF储存卡也可以用来存储机器的数据。注意：由于卡内保存有系统程序，CF存储卡不能作为移动存储媒介使用。图CF存储卡3.

示教器在机器人的实际应用过程中，对机器人进行现场编程调试、运动控制等操作时都会使用手持式编程器，机器人手持式编程器常被称为示教器。KeMotion控制系统使用的示教器称为KETopKETop：KEBATeachoperatingpanel（KEBA示教操作面板）。。KETop是一款坚固耐用的可手持移动式操作和显示设备，配备以太网的强大处理器使KETop在各种应用中的所有任务都可以使用图形界面在彩色显示屏上处理，KETop触摸屏具有直观的用户界面。KKETop：KEBATeachoperatingpanel（KEBA示教操作面板）。4.

接线设备1）接线盒接线盒JB001JB：JunctionBox（接线盒）。（其六视图如下左图）用于将示教器和控制器通过以太网连接起来。接线盒JB001的接口如下右图所示。JB：JunctionBox（接线盒）。2）KETop连接电缆KETop连接电缆（见下图）用于连接示教器和接线盒。3）弹簧压紧端子弹簧压紧端子（见下图）XT050/A用于连接控制器电源输入接口，XT030/A用于连接控制器数字I/O模块接口，接线盒S2接口也有配套的弹簧压紧端子。图弹簧压紧端子4）以太网线以太网线（见下图）用于控制器以太网接口与接线盒S3接口的连接。图以太网线二、控制器硬件接线1.

控制器电源接线CP088/X型控制器使用24V直流电源供电。为了防止产生电位差问题，所有的0V接线都应接在接地排上，所有的屏蔽线的屏蔽层都应接在屏蔽层接线排上。接线时，控制器电源接口先安装上弹簧压紧端子，再连接电源线。2.

控制器接地控制器机壳接地点（见图）在控制器的下部，带有接地符号的一个M4规格的螺孔，使用镀锌压铆螺母连接地线。3.

控制器连接PC使用网线连接控制器的以太网接口ETHERNET0和PC的以太网接口。4.I/O接线I/O接线时，控制器数字I/O模块接口先安装上弹簧压紧端子，再连接I/O线。5.

示教器接线如图所示为示教器电缆连接区域，将KETop连接电缆的S3插头连接至接口1，S