第5章 KUKA机器人基本维护ppt课件.ppt

第 5 章 KUKA 机器人基本维护,操作中的安全设备,2,1,3,安全操作措施,KR C4计算机组件,4,KR C4的总线系统,5,网络技术基础,6,基于以太网的重要现场总线系统,7,故障诊断,8,KRL的切换函数,9,WorkVisual开发环境,5.1节 操作中的安全设备,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,机器人系统必须始终装备相应的安全设备，例如隔离性防护装置（防护栅、门等）、紧急停止按键、制动装置、轴范围限制装置等，如下图所示。,操作工业机器人时应采取的安全措施包括：1）当机器工作结束后，机器人控制系统必须关机，并采取合适措施（例如用挂锁锁住）防止未经许可的重启。2）操作人员对控制柜内进行操作时，须等待5min，直至中间回路完全放电。3）当操作或维护人员离开工作现场时，必须切断电源线的电压。4）如果必须在机器人控制系统启动状态下开展作业，则只允许在运行方式T1下进行。5）在设备上悬挂标牌用以表示正在执行的作业。暂时停止作业时也应将此标牌留在原位。6）紧急停止装置必须处于激活状态。若因保养或维修工作需将安全功能或防护装置暂时关闭，在此之后必须立即重启。7）已损坏的零部件必须采用具有同一部件编号的备件来更换，或者采用经库卡公司认可的同质外厂备件来替代。8）必须按操作指南进行清洁养护工作。9）在拆卸片状零部件时需穿戴劳保手套，以防锐边刮伤。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.2节 安全操作措施,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.3节 KR C4计算机组件,5.3.1 控制系统计算机,控制系统计算机组成,控制系统计算机由电源件、主板、DualNic双网卡、RAM存储器和硬盘构成。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,控制系统计算机的功能,1）通过中央处理器的第二核（RC，Robot Control，机器人控制）进行调节。2）PLC（选项）与RC平行接收处理。3）控制系统计算机可调节与客户的内部和外部网络通信。控制系统计算机接口及说明如下图和下表所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,计算机插槽分配及说明如下图和下表所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,控制系统计算机的更换步骤,1）将控制系统关机并采取措施防止其被无意重启。2）拔出连接到控制系统计算机的电源线及所有连接线。3）拆下控制系统计算机并向上取出。4）将通风槽从旧控制系统计算机中拆出，然后装入新控制系统计算机上。5）装入新的控制系统计算机，然后固定。6）插好各种插头。7）实施功能测试。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.3.2 控制系统计算机主板,KR C4控制系统计算机主板用的是为库卡定制的Fujitsu牌工业总线，采用英特尔双核中央处理器技术，配设2.8 GHz双核和1GB RAM。主板接口插槽如下图所示，说明如下表所示。,已损坏的主板不单独更换，而是连同控制系统计算机一起更换。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.3.3 双网卡（Dual NIC）,库卡Dual NIC是一种可供两个总线系统（KLI库卡线路接口和KCB库卡控制器总线）使用的双工网卡（如下图）。该网卡是为适应库卡要求而专门开发的。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,拆出Dual NIC的步骤如下：1）打开计算机机箱。2）拔出双网卡的接合件。3）松开网卡紧固件（如下图 ），然后将网卡从插槽中拔出。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,更换Dual NIC的步骤如下：1）固定螺钉。2）将双网卡插入插槽并拧紧。3）插入网卡的接合件。4）实施功能测试。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.3.4 KR C4存储盘,KR C4硬盘包含必要的操作系统以及机器人系统运行所需的软件和所有数据。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,作为库卡硬盘的替补，还可使用库卡的非旋转式存储盘，库卡烧制的SSD（Solid State Disc，固态硬盘）具有与标准硬盘相同的规格和接口。如下图所示。使用SSD可缩短系统启动时间，且可避免条件很差的环境（例如：振动）造成器件损坏。,SSD划分为三个分区，其中第三个分区属于隐藏的恢复分区。该分区可通过库卡恢复工具来读写。第一分区与C盘对应，第二分区与D盘对应。SSD里存有Windows XPe、库卡系统软件和工艺数据包（选项）。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,SSD装卸的操作步骤：,1）将控制系统关机并采取措施防止其被意外重启。2）解锁并拔出SATA（一种总线接口，用于主板与存储设备之间的数据传输）插头（下图 ）。3）拔出电源插头（下图）。4）松开滚花螺钉（下图 ）。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,6）用新的同类存储盘将旧的换下。7）插接SATA和电源。8）用滚花螺钉固紧存储盘。9）安装操作系统和库卡系统软件（KSS）。10）工业机器人的系统结构必须用WorkVisual进行配置。11）实施功能测试。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.3.5 计算机电源件,计算机电源件用于主板、硬盘等的电源供应（如下图）。计算机电源件的输入电压为27V，其不能替换成输入电压为230V的常用电源件。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,计算机电源件的更换方法：1）将控制系统关机并采取措施防止其被无意重启。2）打开计算机机箱。3）拔出主板、硬盘和机壳的连接线。4）松开摆动架底面里的固定螺钉，然后小心地拉出电源件。5）装入新的计算机电源件并拧紧。6）插入电源件的连接线。7）实施功能测试。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.3.6 RAM存储器,RAM存储器模块用于装载操作系统Windows XPe和VxWorks。设备出厂时已装配两块库卡模块，每块容量大小为512MB。如需升级装备，只允许采用库卡提供的RAM存储器。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,更换RAM存储器的操作步骤：1）在更换RAM存储器之前，必须先将计算机电源件拆出。2）将侧面搭攀（如下图）解开，然后将RAM存储器往上推。3）取出存储器模块。,4）换上新的存储器模块。5）将RAM模块小心地推入插座（如上图 ）内，其中需注意编码缺口（如上图 ）的具体位置。6）检查侧面搭攀（如上图 ）是否已锁紧。7）重启控制系统，启动后单击“主菜单”“帮助”“信息”，检查RAM的安装情况。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.3.7 计算机风扇,计算机风扇用于计算机组件及整个机箱内部范围的冷却。计算机风扇是控制柜内部的唯一风扇。如下图所示。为确保空气循环，必须关闭控制柜门。如果控制柜门打开，空气循环将由于空气槽而中断进而导致箱内温度骤升。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,计算机风扇更换的操作步骤：1）通过总开关使控制系统关机。2）将控制系统PC拆出。3）将PC盖打开。4）松开并拔出风扇插头（如下图）。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5）将风扇朝装配栓塞（如下图）的里侧拉出。6）将开口铆钉（如下图）拔出，再将网栅（如下图 ）取出。7）将网栅（如下图）装入新风扇上，然后用开口铆钉紧固。8）将装配栓塞（如下图 ）装入风扇。9）将风扇装入计算机机壳，并将装配栓塞（如下图 ）穿过计算机机壳。10）实施功能测试。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.4节 KR C4的总线系统,5.4.1 内部库卡总线系统,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.4.2 控制柜（CCU）,控制柜（CCU）包含两块电路板（CIB控制柜接口板和PMB电源管理板），是机器人控制系统所有组件的配电装置和通信接口。如下图所示。所有数据通过内部通信传输给控制系统，并在那里继续处理。当电源断电时，控制系统部件接收蓄电池供电，直至位置数据备份完成，控制系统关闭。通过负载测试检查蓄电池的充电状态和质量。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,控制柜的组成,1）机器人控制系统部件的通信接口。2）安全输出端和输入端。 控制主接触器1和2。 校准定位。 插入库卡smartPAD。3）8个适用于客户应用程序的测量输入端（节拍125s）。4）监控机器人控制系统中的风扇。 外部风扇。 控制系统计算机的风扇。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5）温度值采集： 变压器的热效自动开关。 冷却器的信号触点。 主开关的信号触点。 镇流电阻温度传感器。 柜内温度传感器。6）通过库卡控制器总线与控制系统计算机相连接的部件。 KUKA Power Pack / KUKA Servo Packs。 分解器数字转换器。7）通过库卡系统总线与控制系统计算机相连接的组件。 库卡smartPAD。 安全接口板。8）诊断LED。9）电子数据存储器的接口。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,控制柜的电源,（1）缓冲式供电（供电状态变化过程有缓冲） 有KPP、KSP、库卡smartPAD、控制系统多核计算机、控制系统操作面板（CSP）和分解器数字转换器（RDC）。（2）非缓冲式供电（供电状态变化过程无缓冲） 有电动机制动装置、外部风扇、客户接口和快速测量输入端。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,控制柜的熔丝和LED指示灯,控制柜的保险装置的排布如下图所示，说明见书P164表5-4。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,CCU的LED指示灯如下图所示，说明见书P165表5-5。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,控制柜的更换步骤,1）关闭控制系统并采取安全措施，防止未经授权的重启。2）将数据线插头解锁，拔出控制柜（CCU）上的所有接线。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,3）取下固定板上的螺栓，将固定板连同CCU从连接板开口处拉出。4）检查新CCU是否有机械损伤。将固定板连同CCU插入连接板开口，然后拧紧。如下图所示。,5）按照插头和线缆说明将所有接口插入。将数据线插头锁紧。6）实施功能测试。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.4.3 库卡控制器总线（KCB）,属于KCB的设备有KPP（配电箱）、KSP A1-3（伺服包）、KSP A4-6（伺服包）、RDC（分解器数字转换器）、EMD（电子控制装置，可耦联式用户）。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,库卡KPP,库卡KPP是驱动电源，可从三相电网中生成整流中间回路电压。利用该中间回路电压可给内置驱动调节器和外置驱动装置供电。KPP有4种规格相同的设备变形：KPP不带轴伺服系统（KPP 600-20）；KPP带单轴伺服系统（KPP 600-20-140），输出端峰值电流140A；KPP带单轴伺服系统（KPP 600-20-164），输出端峰值电流164A；KPP带双轴伺服系统（KPP 600-20-140），输出端峰值电流240A。KPP上设有显示工作状态的LED指示灯。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（1）KPP的特点：1）KPP复合运行中的中央交流电源接口：馈电压为400V时设备功率为14kW，额定电流为DC25A。2）接通和关断电源电压。3）用直流中间回路为多个轴伺服系统供电。4）带外部镇流电阻接口的集成制动斩波器。5）镇流电阻的过载监控。6）通过短路制动使同步伺服电动机停止运转。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（2）KPP接口带双轴伺服系统的KPP连接及说明如右图和下表所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（3）LED指示灯诊断 KPP的LED显示由以下LED组构成：供电、KPP设备状态、轴调节器、驱动总线状态。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,1）供电LED组。其含义见下表。,2）KPP设备状态LED组。其含义见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,3）轴调节器LED组。其含义见下表。,4）驱动总线状态LED组。其含义见下表。,5）其他错误。其含义见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,库卡KSP,KSP属于机械手驱动轴的传动调节器。有两种规格相同的设备变形。KSP上有显示运行状态的LED。（1）KSP变形1）3轴KSP（KSP 600-340），输出端峰值电流340 A，适用于额定电耗为840A的电动机。3轴KSP接口及说明如右图和下表所示。2）3轴KSP（KSP 600-364），输出端峰值电流364A，适用于额定电耗为1664A的电动机。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（2）KSP的功能1）伺服电动机的场定向控制：扭矩调节。2）直接供应直流中间回路电压。3）每个轴伺服器的功率为1114kW。4）具有集成式安全功能，例如单轴安全制动，功率安全关断SBC（Safe Brake Control）和以前单制动模块（SBM）选项的STO（Safe Torque Off）。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（3）LED指示灯诊断KSP的LED显示由以下LED组构成：供电、KSP设备状态、轴调节器、驱动总线状态。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,1）设备状态LED组。其含义见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,2）轴调节器LED组。其含义见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,3）驱动总线状态LED组。其含义见下表。,如果在初始化阶段中出现故障，则中间的轴调节器LED闪烁，其他LED指示灯熄灭。轴调节器的红色LED长亮且轴调节器的绿色LED以216Hz闪烁，随后长时间停歇。如在初始化阶段侦测到一个固件损坏，设备状态红色LED亮起而设备状态绿色LED变暗。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,KPP/KSP 的更换步骤,1）将控制系统关机并采取措施防止其被意外重启。2）将数据线插头X20和X21解锁，解除KPP上的所有连接。3）松开内六角螺钉（下图 ）。4）将KPP略微向上抬起，顶部向前倾斜，将其从壳体支撑角铁（下图 ）中向上取出。5）将新的KPP插进壳体支撑角铁（下图）里，然后将其上部挂入角铁并拧紧（拧紧扭矩为4Nm）。6）按照插头和线缆说明将所有接口插入。将插头X20和X21锁紧。7）如果因设备更换而进行了系统更改，则必须用WorkVisual配置工业机器人的系统结构。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.4.4 库卡系统总线（KSB）,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,KSB是基于EtherCat的总线，循环时间为1ms。可与KSB连接的设备有库卡smartPAD（HMI借助RDP），RoboTeam（借助一条连接线），SIB（安全接口板）X11、X13。安全接口板（SIB）是客户安全接口的组成部分，且与库卡系统总线（KSB）连接。如右图所示。借助SIB可使机器人控制系统集成到一个传统铺线方式的设备里。SIB可从smartPad通过客户接口X11提供内部安全信号，例如发出紧急停止信号。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,SIB装拆更换的操作步骤,1）将控制系统关机并采取措施防止其被无意重启。2）将数据线插头解锁并拔出SIB上的所有连接线。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,3）取下固定板上的螺栓（下图 ），并将固定板连同SIB从连接板开口处拉出。如下图所示。,4）检查新SIB是否存在机械损伤，将固定板及SIB板插入连接板开口处，然后拧紧。5）按照插头和线缆说明将所有接口插入。将数据线插头锁紧。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.4.5 库卡扩展总线（KEB）,KEB是控制柜（CCU）里的EtherCat主机。循环时间为1ms。可作为DeviceNet的替换产品用于集成客户输入/输出端（当前没有安全输入/输出端）。通过WorkVisual可实现对KEB的配置。可与KEB连接的设备有客户的EtherCat输入/输出模块，Profibus和与DeviceNet网关解决方案相关的设备。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.4.6 库卡线路接口（KLI）总线结构及操作面板,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,KLI的主要特点：1）具有基于以太网的客户接口X66和X67。2）能够与设备及上级机构耦联（客户网络，服务器）。3）用于基于以太网的现场总线连接（ProfiNet，PROFIsafe，EtherNetIP*，CIP Safety*：（*表示目前尚未提供使用）。4）能连接标准以太网（例如用于存档和数据交换）。5）通过WorkVisual可实现对KLI的配置。可与KLI连接的设备有：1）手提计算机。2）客户输入/输出模块，可编程序控制器。3）服务器，控制台计算机。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,控制系统操作面板（CSP）是各种操作状态的显示单元，拥有下列接口：USB1，USB2， KLI【只用于连接箱内的控制系统转换器（选项）】。CSP的LED和插头排头见下图和下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.5节 网络技术基础,5.5.1 无源的网络组件,双绞线,双绞线的英文名称为“Twisted Pair”，是指带有交叉编织护体的铜质双线芯线路。双绞线包括多种类型。这些类型在外表上几乎没有差别，名称缩写符号印制在线体上，在规划铺线时需对此加以注意。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,网络只采用第五至第七类双绞线，这两类双绞线又分为CAT5/5e、CAT6/6e/6a和CAT7/7a等。它们的使用更易于自适应更新，分类也更细，但这种线缆的线长最多不得超过100m，且以中间没有连接任何激活组件来计算。双绞线性能及应用说明见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,双绞线式线路分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两种。屏蔽双绞线线路本身还继续分为3种，见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,RJ-45插头和接口,RJ-45是一种标准化通信布线的名称。RJ的意思是“注册的插座”（标准化插座）。RJ-45插头在口语里面也称为西方插头、模块化插头或以太网插头。RJ-45的插孔布局（如右图）1）八极RJ-45插头按EIA/TIA T568A和EIA/TIA T568B技术要求来设计。最主要的使用标准为EIA/TIA T568A。2）双绞线必须根据这两项标准与八极RJ-45插座连接。3）通常具有两种不同的插孔布局，分别是直线式和交叉式。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,4）KR C4网络线只采用1/2和3/6式线芯对。（1）RJ-45的直线式布线 该布线法用于计算机与转换器之间的布线。见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（2）RJ-45的交叉式布线 该布线法用于计算机与计算机之间的布线，其中不使用转换器。见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,光纤,1）光纤可分为光纤（LWL）或光缆（LLK）。2）光纤借助玻璃纤维、石英纤维或塑料纤维以光学形式远距离传送数据。3）光学信号无须放大器协助便可凭借大约60THz的带宽远距离传送（几百公里）。4）不再存在干扰辐射、接地和电磁干扰等问题。5）必须严格遵守光纤的折弯半径规定。6）由于阻尼值（0.30.8dB）的大小与安装实况存在很大的依赖关系，所以该类缆线的处理（撕开）过程较为烦琐，并且需要技术人员来完成。此外，线缆的终端甚至还须抛光。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,网络拓扑,拓扑用于描述网络的接线形式。它与网络结构无关。网络可以是类型单一的拓扑，也可以是混合拓扑。（1）星形拓扑 最常见的接线形式是与另一拓扑的星形连接。如右图所示。1）所有用户均与一个中央节点（转换器或中央计算机）相连接。2）用户之间无法直接相互通信，任何通信均须通过中央节点来进行。3）当中央节点存在故障时，所有通信渠道将会中断。4）KR C4采用星形和线形的组合结构。PC、CCU、RDC与KPP之间的星形拓扑如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（2）环形拓扑（如下图）1）没有中央站，所有站点均享有同等条件。2）每个用户都拥有自己的网络接口（节点），且通过该接口与其左右邻居联结。3）信息传输是从一个节点至另一节点的单向。4）当一个节点存在故障时，所有通信渠道将会中断。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（3）线形拓扑（左图）1）属于环形拓扑的一种特殊形式。2）当一个节点存在故障时，所有通信渠道将会中断。3）KR C4采用星形和线性的组合结构。KPP、KSP1与KSP2之间的线形拓扑如右图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（4）总线拓扑（如左图）1）在某一时间段内通过总线只能传送一条信息。2）当一个工位存在故障时，其他工位的通信继续维持。3）总线网络两侧都必须接终端电阻，以防出现可引发接收错误的干扰。（5）树形拓扑（如中图）1）树形系统是相互连接的各种总线系统的总体。2）总线连接既可通过计算机（网关）来实现，也可以采用直接的线式连接。（6）混合拓扑（如右图）1）混合拓扑是一种没有连接结构的分散网络。互联网即属于该类网络。2）所有网络站点通过某种形式相互联结。3）当某个联结点出现故障时，通常都会有几个选项网段延续数据的交换。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.5.2 有源的网络组件,网卡,网卡（英文缩写为NIC）是连接计算与本地网络的电子线路媒介。每块网卡都拥有全球独一无二的识别码，即MAC地址。目前越来越多的高性能网卡使用1000Mbit/s的传输速度，而且大部分采用配设RJ-45插头的双绞线（1000BASE-T）来连接。普通网卡只拥有一个以太网接口，特殊网卡会拥有多一些（最多四个）。网卡如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,大部分网卡都能接收各种参数化设置，极少需要手动配置。最通常的设置项为速度和双工模式。其中，双工模式又可分为全双工模式和半双工模式，见下表。全双工：同时进行发送与接收的双向式数据传输方法。半双工：同时进行只发送或者只接收的单向式数据传输方法。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,设置双工模式的操作步骤可因板卡制造商的不同而各异。基本步骤如下：（1）在Windows的“开始”菜单里选中“系统控制”。（2）单击“系统”。（3）单击“硬件”。（4）选取“设备管理器”项下的“网络适配器”，然后进行以下设置： 选取正确的局域网卡。 用鼠标右键单击“属性”。 单击“扩展”，进入“速度/双工模式”窗口。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（1）库卡网卡Dual NIC Dual NIC是一种包含两个1000Mbit/s局域网适配器的网卡，它们是两个VLANs。第一个端口与库卡控制器总线连接，第二个端口与KLI客户接口连接。在KR C4中，Dual NIC在设备管理器里不是显示在“网络适配器”之下。该网卡不受Windows而受库卡实时操作系统VX-Works的管理，也不在Windows里进行参数设置。因此，所有网络适配器都显示在库卡“Realtime OS Devices”项下，只有KLI端口（库卡线路接口）才可以直接在库卡HMI上接受参数设定。设备管理器（Device Manager）如下图所示，相应说明见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（2）主板内建网卡（如下图） 这是一块可直接集成到Fujitsu牌主板的1000Mbit/s网卡。该端口可与库卡系统总线连接。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,集线器,集线器是一个网络内的分配器或连接点，在其里面以星形汇集了多条线路。集线器具有纯粹的分配功能，它接收数据包并将其传给网络内的所有现有站点。如果此时另一站点正在传送数据，则该网段出现冲撞，这种情况下数据必须重新发送，大大加重网络负荷。因此，在工业以太网环境中，一般不使用集线器，而使用转换器。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,转换器,转换器通常是建立在硬件基础上的，以实现最短的接线环路。最新转换器拥有10/100/1000Mbit/s的数据传输速率。转换器的作用是尝试检定数据包的接收者，然后将数据包传送到该接收者的端口。只有在转换器无法确定接收者的情况下，才会将数据包发送给网络内的所有用户。这样，一个本地网络的可用宽带便可高效地分配给实际需要的用户。管理型转换器智能转换器 可以通过网页界面进行配置。为此该转换器必须从任一个VLAN中获得一个IP地址以启动。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,路由器,借助一个路由器可利用不同的协议和结构设计连接多个网络图。路由器通常设在一个网络的外边界，以便于连接互联网或另一网络。路由器可利用路由选择表决定一个数据包的使用路径。这是一种动态方法。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.5.3 库卡线路接口网络配置方法及诊断,KLI（KUKA Line Interface）是用于耦联主控层面的接口，它将外置输入/输出端与IT连接装置组合成一体，并且可与一个工业以太网转换器及/或一个客户网络以太网转换器相连接。KLI始终与VxWorks侧进行通信，与Windows只可通过选定的端口才能连接，具体端口已在KSS 8.x出厂时预设完毕。这种连接可通过存档功能、文件许可功能、远程桌面协议或WorkVisual来建立。在KLIConfig.XML里已设有与此相应的功能，不过IP地址和接口还须正确设置。这种设置可直接在HMI里进行编程。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,KLI内部结构如下图所示。,注意：在标准供货方案中，KLI已默认设置为静态IP地址172.31.1.147。KLI的运作可凭借一个静态IP地址和一个动态IP地址。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,在HML上实行KLI配置,在人机界面（HML）上调整配置需获得一位助手的支援（必须以“专家”的身份登录）。配置过程中存在的错误带有红色标记，且不能保存。配置界面分为标准界面和细节界面两种。可通过菜单项“投入使用”“网络配置”打开。网络配置界面如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,在标准界面里，只能对Windows接口（用于耦联办公网络）实行配置。而其他组合必须在细节界面里进行配置。地址类型的含义见下表。单击上页图所示“激活”键后即能打开细节界面，如下图所示。图中相关接口含义见P78页表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,接P76页,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,接P76页,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,KLI诊断功能,利用菜单项“诊断监视器”，可针对主系统的众多软件模块显示各种诊断数据。通过选取“virtual5”模块可显示当前的网络配置，如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,打开诊断显示器的步骤：1）在主菜单打开：“诊断”“诊断监视器”2）选中“virtual5”或“virtual6”3）单击左侧的橙色X符号可重新关闭监视器。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,PUTTYtel,PUTTYtel是一种可记录主系统所有信息的壳（Shell）。此选项在启动之前必须先行配置。通过在PuTTYtel Shell里输入相应的指令，可显示与KLI配置相关的细节信息。（1）PuTTYtel指令 Putty指令类似于DOS指令。输入Putty指令时需注意书写形式。（2）PuTTYtel指令的功能1）利用“getKLIStatus”可检验以太网适配器的连通性以及给出传输速率。说明见下表。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,2）利用“kagaShow”可列出所有已配置的适配器及其具体配置（如下图），如： 在virtual5里可显示固定IP地址和子网掩码。 系统方面的高级设置。 已传送或已接收的数据包。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,3）利用“ifconfig”可显示最详细化的信息（如下图），如：适配器的MAC地址、适配器IP地址、固定配置信息、动态配置信息、子网掩码、已发送数据包和已接收数据包。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（3）PuTTtel配置的操作步骤：1）选取库卡用户组“专家”。2）单击主菜单“投入使用”“服务-HMI最小化”。3）打开Windows Explorer。4）启动执行：C：WINDOWSSYSTEM32 das ProgrammPuTTYtel.exe窗口【PuTTYtel Configuration】打开。5）输入主机名称“target”或IP地址，如下图所示。6）激活复选框“Vio”，单击“Open”按钮，打开【VIOO-PuTTYtel】窗口。7）出现询问框“FLUSH INPUT”时，单击“否”按钮。8）输入所需的PuTTYtel指令并按下“Enter”键。9）外壳（Shell）可利用指令“exit”或单击右侧的X符号关闭。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.5.4 远程桌面协议,利用远程桌面协议（RDP）可从某一工位远程访问一台已连接网络的计算机。屏幕内容将通过一个渐隐窗口显示到该工位，操作人员就好像直接坐在计算机面前一样，可利用鼠标和键盘等外围设备执行全套操作。现在有很多免费的RDP程序可利用一个Wizard来简便操作。为可通过互联网建立一个安全的连接，应采用RC4加密算法。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,微软RDP,微软的操作系统Windows XP里已备有一个远程桌面机制。与此相关的路径如下：“开始”“程序”“附件”“通讯”“远程桌面连接”。利用Wizard可设定允许访问的介质或端口。,RDP在KR C4里的应用,由于KLI在VX-Works里接收管理，所以Microsoft RDP不能凭借KLI在KR C4里使用。即使使用也无法确保单点控制，因此Microsoft RDP只能通过现场的控制柜（CCU）服务端口X43而被使用。其中要用到备选软件“库卡虚拟远程挂件”，将其安装在一台外部计算机里。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,“库卡虚拟远程挂件”的操作界面最接近库卡的smartHMI。在这里，只对“库卡虚拟远程挂件”操作界面的某些特殊部分给予说明。1）如果使用触摸屏时，可用手指或触控笔对操作界面进行操作。2）在软件“库卡虚拟远程挂件”里不再需要输入IP地址，因为控制系统在被使用之前必须添加到一个分组里。3）网络可接受扫描或者通过手工输入IP地址而确定，如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,4）借助会话（session）管理器可对各个控制系统进行操作。如下图所示。其相应说明见下表，相应按键说明见下表。,会话管理器说明,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,建立一个RDP连接的操作步骤,1）启动手提计算机里的软件2）按序选择菜单项：“编辑”“选择控制系统”。3）打开“选择控制系统”窗口。4）选项卡“搜寻网络”里自动显示网络里现有的所有控制系统。只需显示想要的控制系统时，则可勾选复选框“只显示合适控制系统”。所谓合适控制系统是指已安装KSS 8.2或更高版本的控制系统。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5）选中想要的控制系统，然后单击向右箭头键。由此可将所需控制系统添加到一个工作册/组里。6）所选控制系统将显示在右侧窗口。单击“确定”按钮，刷新会话（session）管理器。7）单击所需的工作册/控制系统。8）连接已建立。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,5.6节 基于以太网的重要现场总线系统,5.6.1 工业以太网（ProfiNet）,工业以太网（ProfiNet）是基于TCP/IP的工业通信系统（见下图）。可按名称分配地址。实现开放式和分配式的自动化。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,ProfiNet I/O数据交换按主从原理（设备控制器）来进行。ProfiNet I/O端使用下列类型器件：1）管理器：可为编程器或工业用计算机。2）控制器：设备所有组件的上级控制装置（例如：KR C4）。3）从属装置：属于接收控制器操作和监控的现场设备（例如：输入/输出板卡）。一个从属装置由多个模块和子模块组成。一个从属装置允许拥有多个控制器（主机）。管理器与控制器均可访问所有工艺数据和参数数据。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,ProfiNet I/O变形,ProfiNet I/O数据交换按主从原理（设备控制器）来进行。ProfiNet I/O端使用下列类型器件：1）管理器：可为编程器或工业用计算机。2）控制器：设备所有组件的上级控制装置（例如：KR C4）。3）从属装置：属于接收控制器操作和监控的现场设备（例如：输入/输出板卡）。一个从属装置由多个模块和子模块组成。一个从属装置允许拥有多个控制器（主机）。管理器与控制器均可访问所有工艺数据和参数数据。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,ProfiNet I/O通信模式,输入/输出控制器与输入/输出装置之间借助下列信道传输数据。1）通过实时信道传输循环业务数据和警报。2）通过标准信道的TCP/IP及/或UDP/IP执行参数设置、配置或诊断。3）其他主要数据。每种工业以太网协议可最多传输1440B的业务数据。借助KR C4里现有的ProfiNet-Stack可操控多达256个从属装置。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,ProfiNet实时,ProfiNet实时通信是一种软实时（Software Real Time）方案，其没有时间同步要求，只要求响应时间为510ms。1）实时应用程序通常并非同步运行。2）应用程序、数据传输和现场装置具有不同的处理周期。3）周期时间和图像跳动均很不精确。,ProfiNet实时同步,ProfitNet实时同步通信是一种硬实时（Hardware Real Time）方案，其实时性基于一个建立在快速以太网上的时间触发协议，并有内嵌的同步实时交换芯片保证，从而进一步缩短处理时间，实现实时同步传输。1）节拍同步式数据传输。2）应用程序、数据传输和仪器工作周期保持同步。3）周期时间小于1ms，图像跳动精度小于0.001ms。4）需使用特殊型板卡。5）典型的应用领域是运动控制。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,ProfiNet宽带占位,TCP/IP、ProfiNet实时、ProfiNet实时同步信道在宽带中的占位如下图所示，其中ProfiNet实时同步通信使用单独的通道。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,KR C4与ProfiNet的连接,（1）在KR C4与ProfiNet的连接中，KR C4控制柜用途1）作为控制器：用于控制一套设备的所有组件。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,2）作为从属装置：接受一个控制器的操作和监控，例如可编程序控制器。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,3）作为控制器及从属装置：用于控制现场装备，且同时与一个上级可编程序控制器连接。如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（2）连接组件及模块1）除前述工业以太网输入/输出组件外，还有Siemens、Wago、Phoenix、Pilz等制造商提供的其他分散外围模块。如左图、右图所示。2）输入/输出模块可具有模块化或紧凑的构造，可以随意装设。3）可如同PROFIBUS（过程现场总线）那样采用相同的模块。4）连接多个工业以太网用户时需要用到一个转换器。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（3）连接实例 在工业以太网中，每个组件均可与任意一个闲置端口连接。通过配置可决定从属装置与控制器的关联形态。连接示例如下图所示。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（4）配置基础 工业以太网的物理结构及其逻辑定址必须借助配置软件进行项目化设置，随后将项目化设置结果传送给相关的控制系统（控制器）。只有这样才能通过工业以太网进行通信。在此可选用以下两种软件：1）WorkVisual：用于项目化设定工业以太网与KR C4控制柜的耦联。2）西门子STEP 7：用于项目化设定工业以太网与KR C2 ed05控制柜的耦联。,第 5 章 KUKA 机器人基本维护,（5）逻辑地址 为确保明确的定址及识别，对于每个工业以太网用户均须分别设立和公布单独的参数（MAC地址例外）。1）设备名称。在工业以太网的结构范围内，设备名称只允许分配一次。这样，在数据交换时可明确地联系到模块。2）设备编号。设备编号对于模块耦联或去耦是必需的