ABB机器人控制器概述(PPT42页)课件.ppt

1、ATMA-124-02-05ABB机器人控制器概述机器人控制器概述ROBOT CONTROLLERROBOT CONTROLLERATMA-2控制系统控制系统-控制柜控制柜扩展型扩展型紧凑型紧凑型ATMA-3控制柜概述控制柜概述1.1.控制柜门控制柜门2.2.主电源开关主电源开关3.LED3.LED指示板指示板4.4.控制面板控制面板5.5.时间计数器时间计数器6.6.服务接口服务接口(可选可选)7.7.示教器连接口示教器连接口8.8.示教器悬挂架示教器悬挂架9.9.示教器电缆悬挂架示教器电缆悬挂架10.10.开门手柄开门手柄扩展型扩展型紧凑型紧凑型ATMA-4控制柜控制柜-内部板标识内部板标

2、识AC1:柜门柜门 AC2:柜的后壁和可选的柜的后壁和可选的Harting连接板连接板AC3:底板底板 AC4:转动单元转动单元 AC5:右侧壁（正视图）右侧壁（正视图）AC6:左侧壁（正视图）左侧壁（正视图）AC7:顶板顶板控制柜的后壁、侧壁和旋转单元等处，控制柜的后壁、侧壁和旋转单元等处，有不同的元件、连接器和接线端子板。有不同的元件、连接器和接线端子板。ATMA-5(Covers removed)控制柜概述控制柜概述ATMA-6控制柜元件位置控制柜元件位置-扩展型控制柜扩展型控制柜ATMA-7控制柜元件位置控制柜元件位置-紧凑型控制柜紧凑型控制柜ATMA-8S4P+S4P+喷涂喷涂控制系

3、统构成控制系统构成构成:n计算机模块n轴驱动单元模块n机箱控制模块n分布式输入/输出&通讯模块n机械手模块n电源模块ATMA-9控制系统控制系统计算机模块计算机模块n计算机底板n主计算机n轴计算机n输入/输出计算机n存储器计算机底板计算机底板闪盘闪盘轴计算机轴计算机输入输入/输出计算机输出计算机主计算机主计算机ATMA-10 主计算机板指示灯状态 说明说明 查错查错/故障源故障源绿色绿色 LED LED 电源电源当板上通电时当板上通电时,亮绿色亮绿色.不亮则检查电源不亮则检查电源,电缆和连接器电缆和连接器.黄色黄色 LED LED 硬盘硬盘当当IDEIDE总线有数据传送给硬盘时总线有数据传送给

4、硬盘时,黄灯闪烁黄灯闪烁.红红/绿绿LED LED 状态状态LED LED 显示计算机在启动和运行时的状态显示计算机在启动和运行时的状态.在启动期间状态在启动期间状态 LED LED 1 1 电源给电电源给电,闪烁红色闪烁红色.2 2 主引导装载主引导装载,固定红色固定红色3 3 应用程序启动应用程序启动,闪烁绿色闪烁绿色4 4 运行中运行中,固定绿色固定绿色 当检测错误时当检测错误时,LED,LED的状态的状态 原因原因保持闪烁红色保持闪烁红色 通电自检通电自检(POST)(POST)错误错误,严重的硬件严重的硬件(SBC)(SBC)错误错误保持固定红色保持固定红色 硬盘驱动器访问错误硬盘驱

5、动器访问错误保持闪烁绿色保持闪烁绿色 SBCSBC以外的硬件错误以外的硬件错误,应用软件被破坏应用软件被破坏保持固定绿色保持固定绿色 系统运行中系统运行中计算机模块计算机模块-主计算机板主计算机板DSQC500/540ATMA-11控制系统控制系统驱动单元模块驱动单元模块n驱动单元模块可包含1个或2个伺服驱动系统。第一个系统称作“主伺服驱动系统”，用来控制机械手的轴和可能在轨道上使用的台车。可选配的第二个系统，称作“辅助伺服驱动系统”，可用来操纵机械手内的(或者在外部控制柜中的)涂料泵，或者可用来控制CBS(Cartridge Bell System)系统。n驱动单元由轴计算机板、整流器、驱动

6、单元以及串行测量单元等组成。警告！在运行当中，驱动单元内有危险电压在运行当中，驱动单元内有危险电压(370VDC(370VDC）。）。即使在电源即使在电源切断的情况下，该危险电压也存在于整流器板上，并因此贯穿切断的情况下，该危险电压也存在于整流器板上，并因此贯穿驱动单元。在机器人的制动器断开情况之下，如果手动移动机驱动单元。在机器人的制动器断开情况之下，如果手动移动机器人手臂，则在驱动单元内就会产生危险电压器人手臂，则在驱动单元内就会产生危险电压,即使是在断电即使是在断电的时候也如此的时候也如此.ATMA-12驱动系统构成:n整流器单元DSQC 345n马达驱动单元DSQC 346n驱动单元接

7、线板CBGn伺服驱动接口单元ASDIn伺服驱动接口板SDIn伺服驱动接线板SDC n整流器VCPn串行测量单元SMUn测量系统接线板CBC n串行测量单元DSQC 562(SMB)控制系统控制系统驱动单元模块驱动单元模块ATMA-13驱动单元模块驱动单元模块-整流器单元整流器单元DSQC 345 输入电压：输入电压：DC2,DC2/T 260VAC DC2,DC2/T 260VAC DC3 430VAC DC3 430VAC 输出电压：输出电压：DC2,DC2/T 370VDC DC2,DC2/T 370VDC DC3 DC3 390VDC390VDC ATMA-14驱动单元模块驱动单元模块-

8、电机电机驱动单元驱动单元DSQC 346规格规格 温度范围：温度范围：0-70 最高散热温度：最高散热温度：90 额定直流电压：额定直流电压：340V 最高直流电压：最高直流电压：380V 最高电源电压：最高电源电压：180V 所需的相电感：所需的相电感：2mH 整流交换频率：整流交换频率：5kHz ATMA-15驱动单元模块驱动单元模块-伺服驱动接口单元伺服驱动接口单元ASDIASDI单元是驱动系统单元的控制器，控制泵和 CBS系统。这个单元由伺服驱动接口板SDI和伺服驱动连接 器板SDC组成.ATMA-16驱动单元模块驱动单元模块-串行测量单元串行测量单元SMU串行测量单元测量所有的电机位

9、置，并将其反馈给轴计算机。串行测量单元测量所有的电机位置，并将其反馈给轴计算机。马达的位置是通过安装在每台马达上面的解码器来测量的。马达的位置是通过安装在每台马达上面的解码器来测量的。串行测量单元串行测量单元SMUSMU用在机械手的轴和用在机械手的轴和CBSCBS处理器上面。处理器上面。ATMA-17控制系统控制系统机箱控制模块机箱控制模块n机箱控制模块（机箱控制模块（Cabinet Control Module）由带有）由带有计算机板计算机板ACPX的机箱控的机箱控制板制板ACCB和安装在该控和安装在该控制板上的风扇监视板制板上的风扇监视板FFB组成。组成。n模块定位在控制柜的背板模块定位在

10、控制柜的背板上。上。ATMA-18机箱控制模块机箱控制模块-机箱控制板机箱控制板ACCB ACCB控制板是一个多功能控制板功能:n各种各种CANCAN通道的分配。通道的分配。CAN 1.1CAN 1.1用于外用于外部通讯，而部通讯，而CAN 1.2CAN 1.2用于机械手通讯。用于机械手通讯。CAN 1CAN 1和和CAN 2CAN 2都源自都源自I/OI/O计算机计算机.喷喷漆过程和通用目的的数漆过程和通用目的的数字字和模拟输入和模拟输入 /输出。输出。n信号通路。示教器通讯、串行信号通路。示教器通讯、串行I/OI/O、到到I/OI/O和轴计算机的状态信号、串行和轴计算机的状态信号、串行测量

11、装置、串行通讯、传动系统串行测量装置、串行通讯、传动系统串行通讯以及通讯以及ALEDALED通讯都要通过通讯都要通过ACCBACCB控制控制板。板。基本的、与安全相关的开关和继基本的、与安全相关的开关和继电器的自动监视。使用安全电路的双电器的自动监视。使用安全电路的双电路布局来检查安全信号差异。当出电路布局来检查安全信号差异。当出现电路差异情况时，必须确定故障条现电路差异情况时，必须确定故障条件，并要重现这样的故障条件，以使件，并要重现这样的故障条件，以使得以后能够启动自动监视信号得以后能够启动自动监视信号。ATMA-19机箱控制模块机箱控制模块-机箱控制板机箱控制板ACCB ACCB控制板是

12、一个多功能控制板功能:n启动电路。对来自机器人控制系统的所启动电路。对来自机器人控制系统的所有与安全相关的功能的状态信号进行求有与安全相关的功能的状态信号进行求和。和。n吹扫系统监视器。由吹扫系统监视器。由ACCBACCB控制板监视控制板监视AEXBAEXB控制板上的控制板上的“Purge“Purge（吹扫）（吹扫）”控控制器。制器。n编码器输入。编码器输入。ACCBACCB控制板包含两个编码控制板包含两个编码器输入，这些输入可以用于器输入，这些输入可以用于“conveyor“conveyor trackingtracking（输送跟踪）（输送跟踪）”。n冷却风扇监视。不同的冷却风扇具有不冷却

13、风扇监视。不同的冷却风扇具有不同的、可由同的、可由ACCBACCB控制板读取的旋转速度控制板读取的旋转速度。当风扇旋转速度低于。当风扇旋转速度低于1000 rpm1000 rpm时，将时，将产生一个故障状态信号。产生一个故障状态信号。nAEXBAEXB控制板和控制板和ALEDALED控制板之间的串行通控制板之间的串行通讯。讯。ATMA-20控制系统控制系统机械手模块机械手模块(AMCM)n串行测量板n轴制动与电机温度检测n喷涂系统的涂料及 空气的模拟控制n喷涂机阀门的开/关n喷涂机的清洗、换色组成组成:机械手控制板机械手控制板MCOB-02MCOB-02连接板连接板MCCBMCCB CBS C

14、BS传感器接口板传感器接口板MCCCMCCCATMA-21控制系统控制系统继电器单元和外部接口单元继电器单元和外部接口单元组成组成:ACRB:ACRB控制板控制板,AEXB,AEXB板板,ZBZB板板ATMA-22控制系统控制系统继电器单元继电器单元ACRB 用于控制系统中与各继电器有关的功能用于控制系统中与各继电器有关的功能The ACRB unit serves as a central point for various functions in the control system suchas emergency stop chain and run chain with assoc

15、iated relays and also to streamlinewiring to reduce cable branching etc.ATMA-23控制系统控制系统外部接口单元外部接口单元AEXBAEXBAEXB单元是一个多功能单元单元是一个多功能单元,它包括以下功能它包括以下功能:对示教器上的使能装置对示教器上的使能装置 和急停功能的电缆监测和急停功能的电缆监测.吹扫接口和监测吹扫接口和监测.防爆防爆I/O接口接口.安全监测和控制安全监测和控制.CAN终端.串行测量信号的通道串行测量信号的通道ATMA-24The AEXB unit is a multiple function u

16、nit and includes following main functions.Cable monitoring for the enabling device and emergency stop functions located in the teach pendant unit.Fail safe control electronics for Exi safety signal for relay drive into the safety chain.Purge interface and monitoring.The purge control unit is for saf

17、ety reasonsimplemented in two channels.Channel one is implemented in control electronics.Channel two is implemented in software located in the AEXB Single Chip Micro Controller.The AEXB Single Chip Micro Controller is monitored from the ACCB CPU and Micro Controller.Exi-I/O interface.Exi equipment i

18、s connected to zener barriers and routed to inputs to the AEXB Single Chip Micro Controller.Safety monitoring and control.All safety circuits are implemented in two channels hardware and monitored from software and control electronic.CAN termination.CAN communication to the manipulator is routed thr

19、ough theAEXB unit purge relays.Routing of serial measurement signals.The RS422 signal to the serial measurement system located in the manipulator is routed through the AEXB unit purge relays.The measurement system communication line is also galvanic isolated through opto couplersATMA-25控制系统控制系统齐纳阻挡单

20、元齐纳阻挡单元ZB齐纳阻挡单元齐纳阻挡单元齐纳阻挡单元齐纳阻挡单元I/O配线配线齐纳阻挡单元是一个电路齐纳阻挡单元是一个电路,它对输出它对输出电压和电流设置极限值电压和电流设置极限值.这意味着在这意味着在危险区内危险区内,短路等情况下短路等情况下,短路火花短路火花将由齐纳阻挡单元限制将由齐纳阻挡单元限制,使其不能产使其不能产生足够的能量使危险气体点火生足够的能量使危险气体点火.12VDC18VDCATMA-26Zener BarrierA zener barrier is a circuit which sets a limit for voltage and current of the o

21、utput.This means that in a case of short circuit etc.in the hazardous area,the spark produced will belimited by the zener barrier and not able to produce sufficient energy to cause ignition of hazardous gases.ATMA-27控制系统控制系统Misc.系统指示灯板系统指示灯板ALED原理图原理图ATMA-28控制系统控制系统分布式输入分布式输入/输出输出&通讯模块通讯模块标准连接标准连接可选

22、连接可选连接ATMA-29Standard Digital I/OThe system provides connections for 16 digital inputs and 16 digital outputs for general purpose connections.Standard Process I/OThe standard process I/O connections are used when paint control systems are connected in the control cabinet.The process I/O connections

23、also provide connections for conveyor encoder and conveyor sync switch.ATMA-30Ethernet CommunicationThe control system includes Ethernet connection as standard.This communication can be used to connect a PC to the robot control cabinet.The Ethernet communication can be used to download programs made

24、 on a PC to the robot,download configuration files to the robot,make back-up of robot programs and configurations,etc.For more information on the Ethernet connection,see Ethernet Communication on page 591.CAN Bus CommunicationThe system includes 2 CAN bus connections as standard.One of these CAN bus

25、es can be used for connection of distributed I/O units and/or field bus units,and the other CAN bus can be used for controlling the robot from a plant computer when e.g.more robots are working in a cell,or to add extra length to the CAN bus controlled by the robot.For more information on the CAN bus

26、,see CAN Bus Description on page 506.ATMA-31分布式输入分布式输入/输出输出&通讯模块通讯模块 CAN bus布线布线ATMA-32分布式输入分布式输入/输出输出&通讯模块通讯模块 DEVICENET地址地址ATMA-33分布式输入分布式输入/输出输出&通讯模块通讯模块 输入输入/输出板输出板ATMA-34分布式输入分布式输入/输出输出&通讯模块通讯模块 输入输入/输出板输出板ATMA-35控制系统控制系统电源模块电源模块电源单元，转动单元的后视图电源单元，转动单元的后视图 ATMA-36电源模块电源模块-工艺电源工艺电源DSQC506工艺电源为工艺电

27、源为AC/DCAC/DC电源电源供给供给:驱动系统驱动系统 输入输入/输出单元输出单元 示教器示教器 面板面板 串行测量板串行测量板 制动器制动器 风扇风扇 冷却设备冷却设备规格规格:电源输入电源输入:单相单相 230VAC/50/60Hz,230VAC/50/60Hz,最大电流最大电流 8.7A 8.7A 电池输入电池输入:14.5V 21.6V:14.5V 21.6V 电源输出电源输出:+24V SYS:+24V SYS 3.5A 3.5A +24V I/0 +24V I/0 9.0A 9.0A +24V BRAKE +24V BRAKE 7.0A 7.0A +24V COOL +24V

28、COOL 7.0A 7.0A +24V CPU 4.5A +24V CPU 4.5A +15V CPU 2.0A +15V CPU 2.0A -15V CPU 0.5A -15V CPU 0.5A 信号输出信号输出:BATON-N,ACOK,DCOK:BATON-N,ACOK,DCOK通讯接口通讯接口:SMBusSMBus系统管理总线协议系统管理总线协议 MCMC监测所有直流输出的状态监测所有直流输出的状态ATMA-37电源模块电源模块-计算机电源计算机电源DSQC505计算机电源为计算机电源为DC/DCDC/DC电源电源供给供给:计算机系统计算机系统规格规格:电源输入电源输入:24VDC:2

29、4VDC 最大最大4.5A4.5A 电源输出电源输出:+3.3V CPU 3-9A:+3.3V CPU 3-9A +5V CPU 8-12A +5V CPU 8-12A +12V CPU 1A +12V CPU 1A -12V CPU 0.5A -12V CPU 0.5A 输出功率输出功率:80W:80W。通讯接口通讯接口:SMBusSMBus系统管理总线协议系统管理总线协议ATMA-38电源模块电源模块-电池单元电池单元DSQC508功能功能:系统停电或断电时为系统备份提供电能系统停电或断电时为系统备份提供电能.停电停电00.8s,17A电流电流;0.820s,8A电流电流.规格规格:电源输

30、入电源输入:+24VDC 电源输出电源输出:交流电源中断时交流电源中断时21.6V(额定值额定值)(最低最低16V)信号输出信号输出:来自来自DSQC506的的BATON-N 通讯通讯/监控监控:SMBus协议协议.主计算机对电池的能量级别主计算机对电池的能量级别,充电状态充电状态,电池单元的功能及电池的老化情况进行监测电池单元的功能及电池的老化情况进行监测注意注意:电池单元不可拆卸电池单元不可拆卸!ATMA-39电源模块电源模块-电池充电单元电池充电单元BCU功能功能:供防爆机器人为电池充电所用供防爆机器人为电池充电所用,该电池在该电池在 机器人断电后为测量板供电机器人断电后为测量板供电.规

31、格规格:输入电压输入电压:+24VDC (20V28V)输出电压输出电压:6.5V DC 充电电流充电电流:205mA(180-215mA)输出电流输出电流:2mA ATMA-40电源模块电源模块-测量系统电池测量系统电池功能:为测量系统断电时供电(电池电压6.6V)(测量系统的控制板可在电池100%充电的条件下运行1000小时)规格:电池类型:可充电NiCd 额定电压:7.2VATMA-41电源模块电源模块-电源变压器电源变压器功能功能:3 3相相3.7kVA3.7kVA变压器变压器为控制系统的直流电源提供交流电源为控制系统的直流电源提供交流电源为马达驱动单元的整流器提供交流电源为马达驱动单元的整流器提供交流电源为泵或为泵或CBSCBS的整流器提供交流电源的整流器提供交流电源为外部提供为外部提供115V115V或或230V230V交流输出交流输出