SIEMENS 标准程序解读 ---＞ Fanuc(法那科）机器手通讯交互程序

目录

一、通讯交互程序调用

二、通讯交互程序

（2.1）数据输入输出与车型交互

（2.2）服务请求与工作流程

（2.3）功能模块与状态监控

（2.4）安全与干涉管理

（2.5）HMI 交互与数据传递

三、通讯交互程序思维导图

四、通讯交互程序总结

（3.1）核心功能

（3.2）技术特点

（3.3）应用场景

五、FANUC（法那科）机械手通讯交互程序框架描述

5.1、技术架构：双向通讯的底层逻辑

5.2、核心功能：从流程控制到智能交互

5.3、应用价值：工业自动化的柔性升级

六、通讯交互程序实例

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一、通讯交互程序调用

二、通讯交互程序

（2.1）数据输入输出与车型交互

1. 输入输出数据处理
   • 程序段 1-2：通过MOVE指令读取机器人输入信号（#Det_outP）存入#Date.1，并将输出数据（#Date_inout.TB）发送至机器人，实现 PLC 与机器人的数据交互。
   • 程序段 38：打包任务号（#Temp）和流水号（#TempSN），通过#Date.Po.Pgno和#Date.Po.SN_No发送至机器人，支持车型（如检测上线、KD 件）与工具选择的关联。
2. 车型解析与任务匹配
   • 程序段 3-4：接收工位车型（#EmptyCarpe）并赋值给#RbtNowCar，通过 FC115 功能块解析车型类型（空过、不良品等），生成#CarUse信号匹配机器人程序。
   • 程序段 35-37：交换任务号高低字节（如#CarUse2.%B1与#CarUse2.%B0），确保机器人正确识别循环代码（#Date.Po.Pgno）。

（2.2）服务请求与工作流程

1. 服务触发与执行
   • 程序段 7：当Service_Need为真时，触发工具服务请求（换电极、修磨等），通过#RbtService标记服务激活状态，关联#Date.PLInService允许维护位返回。
   • 程序段 41：服务完成后，通过#Date.Po.SubTaakComplete_Ack确认任务完成，复位服务状态。
2. 分段流程控制
   • 程序段 5：配置轨迹段数量（#CFG_Seg_Total）并同步至 HMI（#Hmi.MSegNo），定义机器人工作流程的分段逻辑。
   • 程序段 42：通过GATHER_BLK收集最后完成的 Seg 编号（#SegmentFinish），与总段数（#CFG_Seg_Total）对比判断工作循环完成。

（2.3）功能模块与状态监控

1. 核心功能实现
   • 焊点计数：程序段 11 通过#Date.PI.Spot累计焊点数量，支持 HMI 显示（#Hmi.M.Rbt_Spot）和计数重置（CountSet）。
   • 涂胶控制：程序段 9 通过#GlueShow信号控制抓手涂胶展示位移动，关联#Date.PIAIGlue确认到达位置。
2. 状态与模式监控
   • 自动模式：程序段 17 通过#CFG_Mod.Auto标记自动模式，需满足系统准备就绪（#Date.RIsyday）和无故障条件。
   • 程序运行状态：程序段 19-20 通过#Date.PLProgrun监控程序运行状态，结合#Date.PL.SysRdy确认机器人准备就绪。

（2.4）安全与干涉管理

1. 故障检测与报警
   • 程序段 18：监控机器人故障信号（电池报警#AlarmB.82、气压报警#Date.PIAIER、焊检控制器故障#Date.F.TimetE），触发对应报警（#AlarmB.81-89）。
   • 程序段 45：汇总报警信息，如干涉区冲撞（#AlarmB.87）、程序故障（#AlarmB.88），支持急停连锁（#FrSafety.ES_OK）。
2. 干涉区防护
   • 程序段 22-27：通过#AutoStop_1-3检测机器人闯入干涉区（#Date.F.OutSeg与#Date.Po.RunSeg不匹配），触发暂停（#Zone5top）并禁止空间干涉（#Dste.F.oulig）。
   • 程序段 27：配置空调干涉区（Zone2-6），仅当#Dste.F.oulig允许时解除屏蔽。

（2.5）HMI 交互与数据传递

1. 状态显示与控制
   • 程序段 50-53：将机器人状态（程序号#Hmi.FrRbt.PgNo、输出段#Hmi.FrRbtOut）、服务信息（#Hmi.TORbt.gNo）传递至 HMI，支持涂胶展示（#GlueShow）和路径选择（#Date.PLOutSub）显示。
   • 程序段 54：通过序列化（Serialize）与反序列化（Deserialize）处理#P[0]与#Hmi_RbData.PO的数据交互，确保复杂数据结构的正确传输。
2. 提示与故障信息
   • 程序段 46：生成提示信息（#AlarmC.C1-C16），如 “机器人未准备就绪”“修磨中”，结合#CarUse和#TempWord状态码定位问题。

三、通讯交互程序思维导图

四、通讯交互程序总结

（3.1）核心功能

该程序实现了 OP80 法那科机械手与 PLC 的通讯交互框架，通过输入输出数据处理、车型解析、服务请求触发等模块，构建了从工位车型匹配到机器人动作执行的完整流程。核心功能包括：

1. 数据双向传输：读取机器人状态并下发任务号、流水号，支持高低字节转换确保数据正确性。
2. 服务流程管理：定义换电极、修磨等服务类型，通过状态标记和完成确认机制实现服务闭环控制。
3. 分段流程控制：配置轨迹段数量并监控完成状态，支持复杂工艺的分步执行。

（3.2）技术特点

1. 安全机制：集成干涉区检测、故障报警（16 类 +）和急停连锁，满足工业安全标准。
2. 人机交互：通过 HMI 实时显示机器人状态、故障提示和工艺参数（焊点计数、修模量），支持触摸屏速度 / 路径控制。
3. 数据处理：采用序列化技术处理复杂数据结构，确保 PLC 与机器人之间的精准通讯。

（3.3）应用场景

适用于汽车焊接生产线，实现机械手在不同工位的自动化作业，支持车型切换、涂胶工艺和焊点统计，可与西门子 PLC 系统无缝集成，满足批量生产中的高效、安全需求。

五、FANUC（法那科）机械手通讯交互程序框架描述

5.1、技术架构：双向通讯的底层逻辑

OP80 程序采用 “数据采集 - 解析 - 执行 - 反馈” 的闭环架构，实现 PLC 与法那科机器人的实时交互：

1. 输入输出数据链路
   通过MOVE指令构建基础通讯通道，例如程序段 1 将机器人输入信号#Det_outP读取至 PLC 变量#Date.1，程序段 2 则将 PLC 输出数据#Date_inout.TB发送至机器人，形成双向数据传输链路。
   在任务调度中，程序段 38 通过打包循环代码#Temp和流水号#TempSN，经#Date.Po.Pgno与#Date.Po.SN_No发送至机器人，实现车型（如检测上线、KD 件）与工具选择的精准匹配。

2. 车型解析与任务匹配
   程序段 3-4 接收工位车型信号#EmptyCarpe，赋值给#RbtNowCar，并通过 FC115 功能块解析车型类型（空过、不良品等），生成#CarUse信号匹配机器人程序。为确保数据兼容性，程序段 35-37 通过高低字节交换（如#CarUse2.%B1与#CarUse2.%B0），保证机器人正确识别任务号。

5.2、核心功能：从流程控制到智能交互

1. 服务请求与分段作业管理

   • 服务触发机制：当Service_Need信号激活时（如换电极、修磨需求），程序段 7 通过#RbtService标记服务状态，并关联#Date.PLInService允许维护位返回，形成 “请求 - 执行 - 确认” 闭环。
   • 分段流程控制：程序段 5 通过#CFG_Seg_Total配置轨迹段数量，并同步至 HMI 显示#Hmi.MSegNo，支持复杂工艺的分步执行；程序段 42 通过GATHER_BLK收集最后完成的段编号#SegmentFinish，与总段数对比判断工作循环完成。

2. 工艺功能集成

   • 焊点计数与涂胶控制：程序段 11 通过#Date.PI.Spot累计焊点数量，支持 HMI 实时显示与计数重置；程序段 9 通过#GlueShow信号控制抓手涂胶展示位移动，结合#Date.PIAIGlue确认位置，实现工艺可视化控制。
   • 修模计算：程序段 44 通过#TipDresvle变量计算修模量，支持电极磨损量的精确管理，确保焊接工艺稳定性。

3. 安全与状态监控

   • 故障报警系统：程序段 18 与 45 集成 16 类报警信号（如电池报警#AlarmB.82、气压报警#Date.PIAIER），通过#AlarmB.81-89编码触发连锁反应，急停信号#FrSafety.ES_OK可中断所有动作。
   • 干涉防护：程序段 22-27 通过#AutoStop_1-3检测机器人闯入干涉区（#Date.F.OutSeg与#Date.Po.RunSeg不匹配），触发#Zone5top暂停并屏蔽空间干涉，保障设备安全。

5.3、应用价值：工业自动化的柔性升级

在汽车焊接生产线中，OP80 程序的典型应用场景包括：

• 多车型混线生产：通过车型解析模块快速切换机器人程序，支持空过、正常生产等模式，适配不同车型的焊接需求。
• 人机协同交互：通过 HMI 实时显示机器人状态（程序号#Hmi.FrRbt.PgNo、输出段#Hmi.FrRbtOut），并支持触摸屏控制速度选择与路径规划，提升产线操作灵活性。
• 数据追溯与维护：焊点计数、修模量等工艺数据通过Serialize序列化技术存储至#Hmi_RbData.PO，为生产追溯与设备维护提供数据支撑。

六、通讯交互程序实例