管桩端板多工位机器人自动化焊接系统设计中I/O信号设计

 4. 2. 3 I /O信号设计

I/O信号是PLC与外界电气控制元件联系的纽带。本机器人（焊接机器人）焊接系统I/O信号分为PLC和ABB机器人之间的I/O信号设置和PLC和外围限位开关、按钮和安全光栅等电气元件的I/O信号设置两大类。 为了实现机器人和PLC之间的一对一通信，两者之间的I/O信号设置必须一一对应。在step?中完成PLC的硬件组态之后，每个机器人都被分配了与PLC共用的I/O地址，如表4.2 o PLC用于和每个机器人通信的I/O地址共8个字节，即128个输入和输出信号。机器人和PLC之间的I/O对应关系如表4.3 , 4.4和4.5 。

PLC与外围安全设备和操作台按钮之间的I/O信号如表4.6。

4. 2. 4 PLC控制程序设计

多工位机器人焊接系统的PLC控制程序比较复杂，为了让程序条理分明、逻辑性突出，采用模块化的编程方法，简化主程序OB 1，将重要执行部件的子程序编写成功能FC以便在主程序中调用。PLC程序的结构框图如图4.9。

在图4.9的程序框图中，OB 1为主程序，在其中调用其他FC子程序。OB 100为暖启动组织块，此块中包含PLC开机初始化程序。OB10为时间日期中断组织块，本系统设置为每天中断，用于统计每天的生产数据。FC1-10为各执行部件功能子程序，在主程序OB 1中完成调用。另外，程序还有功能数据块DB，作为各子程序的数据缓冲区。

4. 2. 4. 1主程序

多工位机器人（焊接机器人）焊接系统主程序流程图如图4.10所示。从主程序流程图中可以看到PLC开机运行后，首先要判断设备是否出现安全报警，还要判断各执行机构是否处于初始位置，比如五个机器人都要处于机械原点，上料毛坯架和成品架都要位于指定位置。系统处于程序规定的初始状态，PLC才向下执行程序，否则停机检查。管桩端板毛坯型号由系统自动识别，然后PLC将毛坯型号对应的程序号发给五个机器人，程序号由二进制编码生成。上料机器人得到PLC允许动作的信号后，执行相应的搬运动作。上料机器人搬运完两块端板毛坯后，PLC向其中一个供料机器人发送动作信号。供料机器人夹取两块毛坯转至CCD相机拍照，机器视觉系统判断焊缝宽度，生成对应区间编码，发送给焊接机器人。如果焊缝宽度大于3~或者视觉系统没有找到焊缝中心线坐标，则视为废料，焊接机器人不执行焊接任务。然后供料机器人转至焊接机器人完成焊接任务。这里需要有一个机器人互锁的设置，因为如果两个供料机器人同时转至焊接机器人，就会发生碰撞。所以当有一个供料机器人己经处于焊接位置时，互锁标志位置1，只有互锁标志位为0时，供料机器人才能转向焊接机器人执行焊接任务。主程序部分代码如图4.11。