工业机器人操作与编程-机器人的IO指令

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机器人IO信号编程

8.3 I/O信号的配置
二、I/O信号配置具体方式
RANGE（范围）：软件端口的范围，可设置； RACK：I/O通讯设备种类； 0 = Process I/O board 1至16 = I/O Model A/B 48=CRMA15/CRMA16 SLOT：I/O模块的数量；使用Process I/O 板时，按与主板的连接顺序定义SLOT号；使用I/O Model A/B时，SLOT号由每个单元所连接的模块顺序确定。使用CRMA15/CRMA16时，SLOT号为1。 START（开始点）：对应于软件端口的I/O设备起始信号位； STATE.（状态）； • ACTIVE：激活； • UNASG：未分配； PEND：需要重启生效； INVALID：无效。
重
点
说
明
8.3 I/O信号的配置
一、I/O信号配置简介
➢I/O信号DI[i]/DO[i]的逻辑号码i，已被分配给I/O模块的物理号码，I/O信号的配置即对其进行再定义。
➢通过设定机架、插槽、物理号码，指定特定的I/O模块上的信号插脚。 ➢机架（RACK）：指I/O模块的种类。 ➢插槽（SLOT）：指构成机架的I/O模块的编号。 ➢开始点（通道）：数字I/O及其外围设备I/O 上，进行任意点数的分配，是指定连续的信号的最初的物理编号。
8.4 外围设备I/O（UOP）
一、外围设备I/O简介
➢外围设备I/O（UI/UO），是在系统中已经确定了其用途的专用信号这些信号从处理 I/O 印刷电路板（或 I/O 单元）通过如下接口及I/O Link 与程控装置和外围设备连接，从外部进行机器人控制。
➢根据系统设定画面的“UOP 自动分配”的设定，进行外围设备I/O（UOP）的分配。

2.1FANUC工业机器人的IO配置

厂家保留 IN 17 IN 18 IN 19 IN 20
厂家保留厂家保留厂家保留
插孔编号 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
物理地址 OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4 OUT 5 OUT 6 OUT 7 OUT 8
厂家保留厂家保留
知识准备
11
IN 11
12
02 学习目标
学前准备
1.准备FANUC工业机器人说明书 2.了解工业机器人安全操作事项
学习目标
1.可复述FANUC工业机器人的I/0分类 2.能辨识I/0模块类型 3.学会CRMA15/CRMA16模块的配置
03 知识准备
知识准备
1. I/O信号
I/O(输入/输出信号)是工业机器人与末端执行器、外部装置等系统的外围设备进行通信的电信号。分为通用I/O信号和专用I/O信号。
（1）通用I/O是可由用户自由定义而使用的I/O，通用I/O有如下三类：表2-1[i]/DO[i]
群组输入/输出 GI[i]/GO[i]
模拟输入/输出 AI[i]/AO[i]
通用I/O信号
数量
说明
可以将物理编号分配给逻辑编号（
512/512
进行再定义）
知识准备
2. CRMA15/CRMA16 IO模块
FANUC工业机器人I/O模块的硬件种类有I/O印制电路板、I/O单元MODEL A/B、CRMA15/CRMA16。 CRMA15/CRMA16为FANUC工业机器人的一种典型I/O模块，各有50个端口，包含的端口类型有数字量输入（IN1-28）、数字量输出（IN1-24）、24V、0V、输入公共端、输出公共端以及未定义的厂家保留端口，其相应的端口物理地址见表2-3、表2-4。

工业机器人操作与编程机器人的IO指令课件

工业机器人编程语言
01
机器人编程语言
用于编写控制机器人行为和动作的程序语言，如Python、C等。
运动学控制
02
03
传感器数据处理
通过计算机器人的运动学参数，控制机器人的位置和姿态，实现精确的运动轨。
工业机器人安全操作规程
感谢观看
第一阶段
20世纪60年代初，工业机器人雏形出现，主要用于汽车制造的点焊作业。
第二阶段
第三阶段
20世纪90年代末至今，随着人工智能技术的不断发展，工业机器人逐渐向协作型、智能型方向发展，能够实现人机协作和自主学习。
20世纪70年代末，随着计算机技术和传感器技术的发展，工业机器人逐步实现智能化和自主化。
循环控制指令
使机器人重复执行某段程序，例如FOR循环、WHILE循环等。
变量和数据类型
定义和使用变量，设置变量的数据类型和初始值。
控制指令
系统控制指令
对机器人系统进行控制，例如启动、停止、重启等。
外部设备控制指令
控制机器人所连接的外部设备，例如传感器、执行器等。
异常处理指令
对机器人运行过程中出现的异常情况进行处理，例如错误处理、异常捕获等。
详细描述
控制编程涉及到机器人与外部设备或传感器的交互，通过接收外部信号或数据来控制机器人的行为。这种编程方式适用于需要与外部系统进行协同工作的任务，如自动化生产线上的物料搬运、人机协作等。通过控制编程，可以实现机器人与外部设备的无缝集成
，提高生产系统的整体协调性和稳定性。
THANK YOU
VS
详细描述
轨迹编程允许程序员指定一系列的路径点，使机器人按照预设的轨迹进行移动。这种编程方式适用于需要精确控制机器人运动轨迹的任务，如焊接、喷涂等。通过轨迹编程，可以确保机器人按照预设的路径和速度完成工作，提高生产效率和产品质量。

工业机器人操作与编程+机器人的IO指令

传感器
用于感知环境、检测物体等，为机器人提供必要的信息。
机器人安全操作规障隐患。
操作规范
遵循机器人制造商提供的操作规范，避免误操作。
安全防护
确保机器人周围有足够的安全空间，避免人员受伤。
紧急停止
在紧急情况下，按下紧急停止按钮，停止机器人运行。
机器人基本操作步骤
开机启动
按照操作手册启动机器人控制系统。
示教编程
通过示教盒或编程软件对机器人进行编程，使其能够完成所需的任务。
调试运行
对机器人进行调试，确保其运动轨迹、速度等参数符合要求。
关机停机
按照操作手册关闭机器人控制系统，并断开电源。
02
机器人编程基础
机器人编程语言概述
机器人编程语言类型
介绍工业机器人编程中常用的语言，如Visual Basic、C、Java等。
03
机器人的IO指令
IO指令概述
IO指令是工业机器人编程中的基本指令之一，用于控制机器人的输入输出设备。
通过IO指令，机器人可以读取外部传感器的信号，控制电机的启动和停止，以及与其他设备进行通信。
IO指令通常由输入指令和输出指令组成，输入指令用于读取外部设备的状态，输出指令用于控制外部设备的动作。
设置IO指令
在机器人编程中，设置IO 指令通常需要指定输入输出设备的编号和状态。
输入设备编号用于标识要读取的外部传感器或开关等设备，输出设备编号用于标识要控制的电机或指示灯等设备。
状态可以是数字量或模拟量，数字量用于表示开关状态，模拟量用于表示连续变化的物理量。
IO指令实例解析
• 以下是一个简单的IO指令实例解析
WaitOut等，以及这些指令的使用方法和注意事项

固高机器人系统编程指令

*
跳转目的地
*123
参数 1：跳转标识字符串长度必须大于 1 小于等于 10
166
工业机器人控制系统用户手册
14.3 移动 1 指令
运动指令速度计算方法说明：
指令
功能说明
使用举例
参数说明
MOVJ 关节插补方例1：MOVJ V= 25 BL=0 VBL=0 V=<运行速度百分比> 式移动至目关节插补方式移动至目标说明：运行速度百分比取值为
插补方式移点到点直线插补方式移动
动至目标位至目标位置，保持伺服接通
置。
状态下依次按下【插入】、
对速度高而【确定】。
轨迹要求不 MOVP P=1 V=25 BL=100
严格时使用， VBL=0
例如：搬运行点到点直线插补方式移动
业。
至目标位置 P，P 点是在位
置型变量提前示教好的位
程序
说明：变量号取值为 1 至
END_WHILE
96。
当判断要素 1（整型变量 I= 整型变量
I001）等于判断要素 2（整 B= 布尔型变量
型变量 I002）时，执行程序， R= 实型变量
否则退出循环。
判断条件：<EQ>
可选择以下判断条件：
EQ：等于
LT：小于
LE：小于等于
GE：大于
GT：大于等于
AO=<模拟量位>：说明：模拟量位赋值为模拟量 IO 对应 0 至 2048 位。 VALUE=<模拟量输出百分比>。说明：取值范围为 0 至 100。
DI=<IO 位> 说明：IO 位赋值 A.B A=0 ，表示端子板上的输入点。 A=1 至 16，表示第几组远程输入 IO 模块。 B，表示组模块上的第几个 IO，取值范围为 0 至 15。 VALUE=<位值> 说明：位值赋值为 0 或者 1。

工业机器人的编程与操作方法

工业机器人的编程与操作方法工业机器人是一种高度自动化的设备，可以完成各种任务，如搬运、装配、焊接等。

为了使机器人能够准确、高效地完成任务，需要进行编程和操作。

本文将介绍工业机器人的编程和操作方法。

一、编程方法1. 离线编程：离线编程是在计算机上进行机器人程序的编写和模拟。

首先，需要使用专业的机器人软件，如ABB RobotStudio、KUKA Sim、Fanuc RJ3等。

然后，通过图形界面或编程语言来编写机器人程序。

离线编程可以在计算机上进行，无需将机器人放置在生产线上，节省了时间和资源。

完成程序编写后，可以通过模拟功能进行程序仿真，以确保程序的可行性和准确性。

2. 在线编程：在线编程是在实际生产环境中对机器人进行编程。

这种编程方法需要专业的编程设备和软件。

首先，需要连接计算机和机器人，并确保通信正常。

然后，使用机器人控制器上的编程语言或机器人操作界面进行编写。

在线编程可以实时修改和调试程序，但需要在现场进行，可能会受到实际环境的限制。

二、操作方法1. 手动操作：手动操作是指通过外部操作设备，如手柄或按钮，来操控机器人完成任务。

手动操作通常用于机器人的调试和测试阶段，可以在不编写复杂程序的情况下对机器人进行控制。

但手动操作的精度较低，只适用于简单、粗略的操作。

2. 自动操作：自动操作是指通过事先编写好的程序，使机器人按照预定的路径和动作来完成任务。

自动操作需要在编程阶段对机器人的动作进行规划和设定，确保机器人可以准确无误地完成任务。

自动操作可以提高生产效率和产品质量，减少人为错误。

三、编程语言1. 基于图形界面的编程语言：图形界面编程语言是一种以图形元件为基础的编程语言，如ABB RobotStudio的RobotWare、KUKA Sim的KRL等。

这些编程语言通过拖拽和连接图形元素来编写机器人程序，使编程变得更加直观和易于理解。

它们适用于初学者和非专业人员，但在处理复杂的逻辑和算法时可能有限。

工业机器人通信基础知识

（4）双击“Type of Signal”，选择“Digital Input”。如图7-15。
图7-15信号类型选择
标准I/O板—DSQC651板的配置
（ 5 ）双击“ Type of Unit ”选择“ d651 ”，然后单击 “确定”。如图7-16。
图7-16指定信号所在板
标准I/O板—DSQC651板的配置
标准I/O板—DSSQC651板的离线配置 1、离线定义标准I/O板（1）选择界面上的功能选项卡，单击“PAPID”，如图732所示。
图7-32离线定义标准I/O板
标准I/O板—DSSQC651板的离线配置（3）在弹出的对话框中，按照以下的数值进行设置，之后便点击确定便可设定信号参数。
图7-39离线定义数字输入信号
机器人I/O控制指令（4）WaitDO数字输出信号判断指令 WaitDO数字输出信号判断指令用于判断数字输出信号的值是否与目标一致。指令如下： WaitDO do1，1；等待，直到输出信号do1 为1，方才跳到下一步骤。具体参数说/O控制指令
（5）WaitTime时间等待 WaitTime为时间等待指令，即等待时间到达你所设定的时间。指令如下： WaitTime 1；等待1s后执行下一动作。（6）:=赋值指令，即对程序数据进行赋值。（7）Stop停止指令，即停止程序执行。
标准I/O板—DSQC651板的配置 ABB的标准IO板提供的常用信号处理有数字输入DI、数字输出DO、模拟输入 AI、模拟输出AO以及输送链跟踪。本项目以最常用的ABB标准IO板DSQC651为例进行，进行详细的讲解如何进行相关的参数设定。DSQC651板提供八个DI，如表71所示，八个DO，如表7-1所示。这里主要对数字量进行精讲，对模拟量和组信号做基本的设置介绍所以端口不做介绍。

工业机器人程序编辑与指令

可以在程序编辑画面内对以下指令的注释进行显/隐藏切换。但是，不能对注释进行编辑： • DI指令、DO指令、RI指令、RO指令、GI指令、GO指令、AI指令、AO指令、UI指令、UO指令、SI指令，
SO指令； • 寄存器指令； • 位置寄存器指令（包含动作指令的位置数据格式的位置寄存器）； • 码垛寄存器指令； • 动作指令的寄存器速度指令；
图 7-3
7.2 动作指令
（2）直线动作L 直线动作是以线性方式对从动作开始点到结束点的工具中心点移动轨迹进
行控制的一种移动方法，其动作示意如图 7-4。在对结束点进行示教时记述动作类型。直线移动速度的指定，从 mm/sec、cm/min、inch/min、sec、msec 中予以选择。将开始点和目标点的姿势进行分割后对移动中的工具姿势进行控制。
系由此而确定。（1）0 ：使用世界坐标系。（2）1 ～ 9 ：使用所指定的用户坐标系号码的用户坐标系。（3）F ：使用当前所选的用户坐标系号码的坐标系。 6. 详细位置数据
要显示详细位置数据，将光标指向位置号码，按下 F5“位置”，显示输入如图 7-9。
图 7-9 详细位置数据
7.2 动作指令
图 7-6
7.2 动作指令
注：第三点的记录方法：记录完P[2]后，会出现： 2：C P[ 2 ] P[ … ] 500mm/sec FINE
将光标移至P[…]行前，并示教机器人至所需要的位置，按【SHIFT】+ F3 【TOUCHUP】记录圆弧第三点。
7.2 动作指令
（4）C圆弧动作A 圆弧动作指令下，需要在 1 行中示教 2 个位置也即经过点和终点，C 圆弧动作指
Copy/Cut （复制/剪切）
复制/剪切程序语句：先复制/剪切一连串的程序语句集，然后粘贴到程序中的其它位置。复制程序语句时，选择复制源的程序语句范围，将其记录到存储器中。程序员语句一旦被复制，可以多次插入粘贴使用。

工业机器人操作与编程-第十三章IO控制指令

三数字输入信号判断指令
WaitDO数字输出信号判断指令用于判断数字输出信号的值是否与目标的一致，用法与WaitDI一致。
三数字输入信号判断指令
示例： WaitDI di1，1，\Visualize\Header:=”waiting for signal”\MsgArray:=[“Movement will not start”,”the cndition below is TRUE”]\Icon:=IconError; Movel P10,v500,z20,tool0; 含义：如果条件不满足，\Header和\MsgArray的内容将写入示教器屏幕
四信号判断指令
WaitUntil语法： WaitUntil [\InPos]Cond [\MaxTime] [\TimeFlag] [\PollRate][\Visualize] [\Header] [\Message] | [\MsgArray] [\Wrap] [\Icon] [\Image] [\VisualizeTime] [\UIActiveSignal] 其中： [\MaxTime]指的是允许的最长等待时间，以秒计。如果在满足条件之前耗尽该时间，则将调用错误处理器，数据类型为num； [\TimeFlag]指的是如果在满足条件之前耗尽最长允许时间，则包含该值的输出参数为TRUE。如果该参数包含在本指令中，则不将其视为耗尽最长时间时的错误。如果MaxTime参数不包括在本指令中，则将忽略该参数。数据类型为bool；
四信号判断指令
WaitUntil语法： aitUntil [\InPos]Cond [\MaxTime] [\TimeFlag] [\PollRate][\Visualize] [\Header] [\Message] | [\MsgArray] [\Wrap] [\Icon] [\Image] [\VisualizeTime] [\UIActiveSignal] 其中： [\MsgArray]指显示器上需编写的来自数组的若干文本行。同时只可采用参数\Message或\MsgArray中的其中一项。最大布局空间是5 行，每行50字符。数据类型为string；

工业机器人IO配置使用

块的第二个输入点值为0，如果 B=<变量号 >说明：变量号赋值为 1至 96。超
等待3秒没有等待到视为等待完时标识，如果时间参数大于 0时，延时时间内
成，布尔型变量值B1为TRUE 未触发可以继续执行程序，同时布尔型变量置
；如果3秒内等待到IO信号， true；延时间内触发，布尔型变量置 false 。
一般情况下数字量输入输出类型都是DC类型的，就是直流输入输出，一般都是 24V。当然也有交流输入输出的。所谓开关量信号或者数字量信号，就是表现出的信号只有两种状态。就像开关一样，只能是开或者关，没有第三种状态。在固高机器人控制系统中表现的是：0或者1（0就是断开，1就是闭合）。
2-1 机器人IO的用途
•
TCP/IP通讯方式：TCP/IP 通讯方式采用计算机网络通用性标准协议，
具备传输速度快，距离远，国际标准，兼容性好等优点。
RS-232通讯方式：由于RS-232的传输理论距离小于15米，速率慢，所
以一般仅用于小型系统。
1、上节内容回顾 2、机器人IO介绍 3、机器人IO实验
2-1 机器人IO的用途
自复位开关
急停开关
继电器
电磁阀
指示灯
多层警示灯
行程开关
光电开关
2-2 机器人IO的配置
•
参见《工业机器人控制系统用户手册》
2-2 机器人IO的配置
•
2-3 机器人IO的接线
•
2-3 机器人IO的接线
•
2-4 机器人IO相关的函数
指令 DOUT
AOUT
功能说明 IO输出点复位或者置位
模拟量IO输出
使用举例 DOUT DO= 1.1 VALUE=1 表示把一组远程IO输出模块第二个输出点，位值设为1

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例如：WaitAI ai1, \GT, 5;
仅在ai1模拟信号输入具有大于5的值之后，方可继续程序执行。其中即GT即 Greater Than，LT即Less Than。
9/14
1 WaitDI
WaitDI数字输入信号判断指令
参数 di1
1
WaitDI数字输入信号判断指令用于判断数字输入信号的值是否与目标一致。
在程序执行此指令时，等待do1 的值为1。如果 do1为1，则程序继续往下执行；
如果达到最大等待时间300s以后，do1的值还不为1，则机器人报警或进入出错处理程序。
11/14
1 WaitGI
WaitGI：即Wait Analog Input用于等待，直至已设置模拟信号输入信号值。
机器人的IO指令
1. 机器人的IO指令
Set数字信号置位指令 Reset数字信号复位指令 SetAO SetDO SetGO WaitAI WaitDI WaitGI
1/14
主要内容
• 了解机器人常用的I/O控制指令。 • 通过实例具体掌握I/O控制指令的应用操作。
用
于
改
变
一
组
数
信
号
的
例如：SetGO go1, 12;
值。
将信号go1设置为12。在教材4.2.4中定义go1占用
8个地址位，即go1输出信号的地址位4-7和0-1设
置为0，地址位2和3设置为1，其地址的二进制编
码为00001100。
8/14
1 WaitAI
WaitAI：即Wait Analog Input用于等待，直至已设置模拟信号输入信号值。
2/14
1
机器人的IO指令
I/O控制指令用于控制I/O信号
以达到与机器人周边设备进行通信的目的
在工业机器人工作站中， I/O通讯是很重要的学习内容，主要是指通过对PLC的通讯设置来实现信号的交互。
3/14
1
Set数字信号置位指令
Set数字信号置位指令用于将数字输出（Digital Output）置位为“1”。
含义数字输入信号判断的目标值
10/14
在程序执行此指令时，等待di1 的值为1。如果 di1为1，则程序继续往下执行；
如果达到最大等待时间300s以后，di1的值还不为1，则机器人报警或进入出错处理程序。
1 WaitDO
WaitDO数字输出信号判断指令
WaitDO数字输出信号判断指令用于判断数字输出信号的值是否与目标一致。
5/14
1
SetAO
用于改变模拟信号输出信号的值。例如：SetAO ao2, 5.5;将信号ao2设置为 5.5。
6/14
1
SetDO
用于改变数字信号输出信号的值。
例如：SetDO do1, 1;将信号do1设置为1。
7/14
1
SetGO
例如：WaitAI ai1, \GT, 5;
仅在ai1模拟信号输入具有大于5的值之后，方可继续程序执行。其中即GT即 Greater Than，LT即Less Than。
12/14
总结
通过学习，了解机器人常用的I/O控制指令，通过实例具体掌握I/O控制指令的应用操作。
13/14
THANKS!
Set do1指令解析
参数 do1
含义数字输出信号
4/14
1 Reset 数字信号复位指令
Reset 数字信号复位指令用于将数字输出（Digital Output）置位为 “0”。
如果在Set、 Reset指令前有运动指MoveL、MoveJ、MoveC、 MoveAbsJ的转弯区数据，必须使用fine才可以准确地输出I/O信号状态的变化。