FANUC 工业机器人编程与联网

FANUC 机械臂和控制器

FANUC是领先的四家机器人制造商之一。

FANUC 有多种系列化的机械臂可供选择：

当前FANUC 机器人的最新控制器为R-30 iB，以前的型号为R-30 iA。

机器人编程工具

当IT 界在大谈工业4.0 ，工业物联网的时候，千万不要以为传统的自动控制公司也跟着我们嗨，它们依然非常传统。拿机器人领域来说，不同的厂家使用不同的编程语言。而且不要想象它们会使用C++，VB。它们很多使用类似汇编语言。

至于为什么工业机器人的编程语言进化的比较慢，主要原因是机器人要求可靠耐用，并且使用很长时间，因此，需要后前兼容，销售备件和选件可能比销售新的机器人更赚钱。正是这个原因，机器人公司不会改变它们的编程基础。大部分机器人编程语言也许在十年前看起来很棒，但是现在就比较Low了。但是工程师们没有办法使用现代程序设计语言，例如JAVA，C# 和Python。

，FANUC 机器人提供两种不同的编程语言：Teach Pendant（示教器或称为TP）和KAREL。TP程序是二进制文件，可以通过机器人的示教器按钮（或更新机器人的触摸屏）进行编辑。TP文件也可以从LS文件（可读的ASCII文件）编译/反编译。TP程序提供有限的类似汇编程序的功能。

ROBOGUIDE 编程仿真工具

你可以使用ROBOGUIDE离线编程和仿真软件。来开发fanuc 机器人的程序，并且仿真。

ROBOGUIDE是一款核心应用软件，常用的仿真模块有ChamferingPRO、HandlingPRO、WeldPRO、PalletPRO 和PaintPRO 等。

ChamferingPRO用于去毛刺、倒角等工件加工的仿真应用；HandlingPRO用于机床上下料、冲压、装配、注塑机等物料的搬运仿真应用；WeldPRO用于焊接、激光切割等工艺的仿真应用；PalletPRO用于各种码垛的仿真应用；PaintPRO用于喷涂的仿真应用。选择不同的模块决定着实现的功能不同，相应加载的应用工具包也会不同。

在ROBOGUIDE环境中进行离线编程和仿真主要有以下几个步骤：

1. 创建工程文件

根据真实机器人创建对应的虚拟仿真机器人工程文件，创建过程中需要选择从事作业的仿真模块、控制柜及控制系统版本、软件工具包、机器人型号等。工程文件会以三维模型的形式显示在软件的视图窗口中，在初始状态下只提供三维空间内的机器人模型和机器人的控制系统。

2. 构建虚拟工作环境

根据现场设备的真实布局，在工程文件的三维世界中通过绘制或导入模型来搭建虚拟的工作场景，从而模拟真实的工作环境。譬如要模拟焊接的工作场景，就需要搭建焊接机器人、焊接设备及其他焊接辅助设备的三维模型，此时的工程文件亦可称之为机器人焊接仿真工作站。

3. 模型的设置

由三维制图软件绘制的模型除了在形状上有所不同外，并无本质上的差别。而ROBOGUIDE建立的工程文件，要求这些模型充当不同的角色，例如工件、机械设备等。编程人员要对相应的模型进行设置，赋予它们不同的属性以达到仿真的目的。

4. 控制系统设置

仿真工作站场景搭建完成以后，需要按照真实的机器人配置对虚拟机器人控制系统进行设置，包括工具坐标系的设置、用户坐标系的设置、系统变量的设置等。

5. 编写离线程序

在ROBOGUIDE的工程文件中利用虚拟示教器或者轨迹自动规划功能的方法创建并编写机器人程序，实现真实机器人所要求的功能，如焊接、搬运、码垛等。

6. 试运行程序

在软件中进行程序的仿真运行相对于真实机器人运行程序，实际上是让编程人员提前预知了运行结果，观察结果是否符合预期和检测程序的可行性，譬如是否造成机器人的限位、是否发生碰撞等，及时纠正程序错误并进一步优化程序。

7. 程序导出和下载

离线程序只需小范围修改甚至无需修改可直接导出到存储设备，并下载到真实的机器人中运行。

WinOlpc

winOlpc 是FANUC 另一个编程环境，用于离线编写KAREL和TP 程序。

FANUC Robotics PC 开发包

使用VB 编写PC机上的控制软件。

实现的功能包括：

检查程序状态

下载和保存程序

读写位置

监控告警

与robot 程序协同操作。

联网接口和协议

机器人需要和其它设备协同操作，才能融合到智能生产线中，例如在机床上下料系统

实现与机床的通信。

这就需要机械手控制器具有IO接口，FANUC 的R-30 iA 控制器具有各种IO接口。它们分为：

model A 模型A IO

model B 模型B IO

process IO 过程IO

FANUC IO Link 连接单元

IO Link 连接单元用于FANUC robot 和其它FANUC Robot 的连接，或者和CNC ，PLC 的连接：

IO Link 的接口

Device Net

用于外部设备通过 DeviceNet 网络连接它提供了一个简单的方法使FANUC Robot 和DeviceNet 兼容的执行机构，传感器和外部控制器。支持主站模式（scanner）和从站模式（adapter）。

特点

支持DeviceNet 电缆标准。

可选速率 125，250和500Kbps

全插槽模式能接4 个DeviceNet 网络，允许用户使用不同的网络处理PLC 通信和本地设备。改善敏感过程控制器的性能。

ControlNet

ControlNet网络是一种开放的控制网络，能满足实时性高吞吐量应用的要求。ControlNet支持控制器到控制器互锁，以及对输入/输出、变频器和阀门的实时控制。另外，还能在包括高可用性应用在内的离散和过程应用中实现控制联网。物理介质是同轴电缆或者光纤。

ControlNet 最早由Rockwell 提出，现在ABB ，rockwell等许多PLC 产品支持ControlNet。

Profibus DP

允许R-30iA 通过Profibus做为PLC的从IO设备。

可选速率直到12Mbps。

interbus-s

CC-Link

Ethernet Globe Data

GE 公司1998年提出的网络协议。

Ethernet/IP

允许控制器与其它设备通过以太网通信，例如 Rockwell 的 Control-Logix PLC。

我的理解是，与IO link 连接的设备，都是向robot 提供数据，影响TP程序的执行，而不是直接控制tobot 的运动轨迹。在大多数应用场合，已经足够了。

如何学习FANUC Robot 编程

第一步学习 ROBOGUIDE 的使用，TP 程序的程序设计和仿真。

第二步学习如何与PLC ，传感器通过 DeviceNet 网通信。

第三步使用 winOlpc 学习KAREL 编程

第四步学习PC interface 开发包，使用VB 与R-30 iA 通信。

我目前只是一个菜鸟，上述内容可能有错。不断地修改吧！