3. 工程环境与软件准备

三菱iQ-R机器人与PLC协同系统的工程环境,本质上是一条“三软件并行、一网络贯通”的工具链:PLC侧用GX Works3编写与调试iQ-R程序,机器人侧用对应机型的机器人编程软件(如CR800/CR750系列的RT ToolBox3,或协作/新一代机型的专用编程环境)编写机器人任务,网络侧用网络配置工具完成CC-Link IE Field、EtherNet/IP或SLMP等通信的组态与诊断。三者版本不匹配、授权不完整或工程结构不一致,都会在后续联调阶段表现为“程序能下载但通信不通”“机器人能动作但PLC收不到完成信号”等典型故障。因此本节把安装、授权、工程创建三件事按“先定版本、再装软件、后建工程”的顺序讲清楚。

一、先确定版本与授权基线

在动手安装前,先建立一张版本基线表,避免装完才发现GX Works3不支持目标CPU、或机器人软件不支持目标控制器型号。以常见的iQ-R R04CPU + CC-Link IE Field网络 + CR800系列机器人为例,可参考如下基线(示例参数,实际以三菱官方发布信息为准):

项目示例基线说明
PLC编程软件GX Works3 1.065T及以上需支持iQ-R系列CPU与CC-Link IE Field模块
机器人编程软件RT ToolBox3 1.90W及以上需匹配机器人控制器型号与固件版本
网络配置工具GX Works3内置网络配置 + 机器人侧网络参数工具CC-Link IE Field组态在GX Works3中完成
通信方式CC-Link IE Field / SLMP决定后续I/O映射与数据交换方式

授权方面,GX Works3通常采用许可证号或授权文件方式激活,机器人编程软件多为许可证文件或加密狗。安装前应确认授权介质可用、授权数量与安装台数一致,并记录授权号与安装日期,便于后续维护。

二、安装顺序与关键操作

推荐安装顺序为:先装GX Works3,再装机器人编程软件,最后装网络配置相关组件。原因是GX Works3会注册部分通信驱动与工程文件关联,后装的机器人软件若覆盖公共组件,可能导致GX Works3通信异常。

GX Works3安装时,选择“完整安装”或至少勾选“iQ-R系列支持”“CC-Link IE Field配置”“SLMP通信”三项。安装完成后首次启动,进入“工程”→“新建”,在系列中选择“iQ-R”,机型选择R04CPU,程序语言选择梯形图或ST。新建后建议立即在“CPU参数”→“内置以太网端口设置”中确认IP地址,例如PLC侧设为192.168.1.10,子网掩码255.255.255.0。

机器人编程软件安装后,需在“通信设置”中建立与机器人控制器的连接。以RT ToolBox3为例,选择“在线”→“通信设置”,添加以太网连接,目标IP设为机器人控制器地址,例如192.168.1.20。连接成功后,软件会读取控制器型号与固件版本,此时应核对是否与基线表一致。

网络配置工具的核心工作有两项:一是CC-Link IE Field的站号与占用站数设置,二是刷新参数与I/O映射。在GX Works3的“网络配置”中,将机器人侧远程站添加到CC-Link IE Field网络,设置站号(如站1、占用1站),并分配远程输入RX/RY与远程寄存器RWr/RWw的起始地址。示例映射如下:

远程输入 RX00~RX1F  ← 机器人→PLC 状态字(如运行中、报警、完成)
远程输出 RY00~RY1F  → PLC→机器人 控制字(如启动、停止、复位)
远程寄存器 RWr00~RWr0F ← 机器人→PLC 数据(如当前位置、节拍)
远程寄存器 RWw00~RWw0F → PLC→机器人 数据(如目标位置、速度)

这些地址必须在PLC程序与机器人程序中保持一致,否则会出现“信号写入了但对方读不到”的问题。

三、工程创建与联调前自检

工程创建不是简单新建文件,而是要把三侧工程组织成可协同的结构。建议在GX Works3中建立“PLC工程”,在机器人软件中建立“机器人工程”,并统一命名规则,例如“Line1_PLC”“Line1_Robot”。PLC工程中至少包含:主程序、CC-Link IE Field网络配置、I/O映射注释;机器人工程中至少包含:主任务、通信任务、I/O定义。

创建完成后,按以下顺序做联调前自检:

  1. GX Works3能正常连接PLC并下载空程序,PLC RUN灯正常。
  2. 机器人软件能在线连接控制器,能读取当前关节角度。
  3. CC-Link IE Field网络配置中,机器人站显示“在线”且无报警。
  4. 用GX Works3的“监视”功能强制RY00为ON,观察机器人侧对应输入是否变化。
  5. 在机器人侧置位一个输出,观察PLC侧RX00是否变化。

若第4、5步无变化,优先检查站号、占用站数、刷新参数和I/O映射地址,而不是先怀疑程序逻辑。

三软件协同工程环境与通信映射示意 GX Works3(PLC侧) • iQ-R CPU工程(R04CPU) • CC-Link IE Field 网络配置 • 内置以太网 IP:192.168.1.10 • 远程站映射 RX/RY、RWr/RWw 机器人编程软件 • 机器人工程(主任务/通信任务) • 控制器 IP:192.168.1.20 • I/O 定义与信号分配 • 在线连接与固件版本核对 网络配置工具 • 站号:站1,占用1站 • 刷新参数与I/O映射 • 在线诊断与报警确认 • 通信速率与拓扑检查 CC-Link IE Field 通信映射 RX/RY 状态控制 · RWr/RWw 数据交换 联调前自检 1. PLC 在线下载,RUN 正常 2. 机器人在线,读取关节角 3. 网络站显示在线无报警 4. 强制 RY00,观察机器人输入 5. 机器人置位输出,观察 RX00 版本基线核对 GX Works3 ≥ 1.065T RT ToolBox3 ≥ 1.90W CPU 型号:R04CPU 控制器固件与软件匹配 授权号/许可证已记录
安装与授权完成后,建议把三侧工程的版本号、IP地址、站号、I/O映射起始地址记录在同一张“工程配置卡”上,后续排障时可直接对照,避免反复翻查软件设置。
若GX Works3与机器人软件安装在同一台电脑,注意不要同时占用同一通信端口;部分情况下机器人软件的在线连接会占用以太网端口,导致GX Works3无法同时在线。建议分时连接,或使用不同网卡分别连接PLC与机器人。

完成以上准备后,工程环境即具备进入下一阶段联调的条件:PLC能独立运行、机器人能独立在线、网络配置能显示在线且I/O映射可监视。此时再进入程序逻辑与协同动作的调试,才能把问题定位在“逻辑”而不是“环境”上。