4. RobotStudio I/O系统配置
在RobotStudio中做虚拟联调，第一步不是写RAPID程序，而是把I/O系统搭起来。虚拟I/O系统是机器人控制器与外部设备（PLC、夹具、传感器、安全回路）之间的“接线板”：PLC侧通过虚拟信号读写，机器人侧通过RAPID指令读写，两边看到的是同一组信号。本节围绕三件事展开——创建虚拟I/O板、配置信号、设置信号属性与仿真行为，并给出可直接照做的配置样例。
一、I/O系统的三层结构
RobotStudio的I/O配置沿用真实IRC5/OmniCore控制器的模型，分为三层：总线（Bus）→ 设备（Device，即I/O板）→ 信号（Signal）。虚拟联调时最常用的是“Virtual”类型总线，它不依赖真实硬件，由仿真引擎在内存中维护信号值。理解这个层级很关键：一块I/O板上可以挂多个信号，信号地址（如0-15）在板内唯一，跨板可以重复；PLC侧通过“设备名+信号名”或“设备名+地址”访问。
二、创建虚拟I/O板
在“控制器”选项卡下打开I/O System，右键 Bus 新建总线，类型选择 Virtual，命名为 vBus。随后右键 Device 新建设备，关键参数如下：
- Name：设备名，建议用
d前缀，如dPLC_1、dGripper，便于与信号名区分。 - Type：选择
Virtual或通用DSQC 652等数字I/O板型号；虚拟联调选 Virtual 即可。 - Connected to Bus：选择刚建的
vBus。 - Address：板在总线上的地址，示例取
10；同一总线下不可重复。 - Size / 信号数量：数字板通常 16 路 DI + 16 路 DO，示例按 16/16 配置。
创建完成后，I/O 树中会出现 vBus → dPLC_1 的层级。若后续要模拟多台设备，可再建 dGripper，地址取 11，两块板互不干扰。
三、配置信号
右键设备 dPLC_1 → New Signal，逐个建立信号。每个信号需要填写名称、类型、地址、属性。以下是一组可直接用于“上料—夹紧—加工—放料”虚拟联调的示例信号表（参数为教学示例，非实测值）：
| 信号名 | 类型 | 设备 | 地址 | 属性 | 用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| diStart | Digital Input | dPLC_1 | 0 | Normal | PLC 发启动指令 |
| diPartOK | Digital Input | dPLC_1 | 1 | Normal | 工件到位确认 |
| diFault | Digital Input | dPLC_1 | 2 | Invert / 反相 | 故障信号（低有效） |
| doGrip | Digital Output | dPLC_1 | 0 | Normal | 控制夹具夹紧 |
| doCycleOn | Digital Output | dPLC_1 | 1 | Normal | 循环运行指示 |
| aiPressure | Analog Input | dPLC_1 | 0 | 0–10 V | 气压反馈 |
| aoSpeed | Analog Output | dPLC_1 | 0 | 0–10 V | 速度给定 |
配置时注意：地址不能冲突，同一设备内 DI 与 DO 地址空间独立，但同类型信号地址必须唯一；信号名区分大小写，RAPID 中引用必须完全一致；模拟量需设置量程与单位，否则仿真时数值无意义。
四、信号属性与仿真行为
信号属性决定仿真时的“电气行为”，是虚拟联调最容易出错的地方。常用属性包括：
- Invert（反相）：信号逻辑取反。例如
diFault设为 Invert 后，PLC 侧写 0 时 RAPID 读到 1，用于模拟低有效故障回路。 - Simulated（仿真）：勾选后该信号由仿真引擎驱动，可在“仿真”选项卡中手动置位/复位，用于单步调试。
- Access Level：设置读写权限，如
All、Default，避免误写。 - Filter / 滤波：数字量可设滤波时间，模拟量可设滤波系数，用于抑制抖动。
- Unit / Range：模拟量设置单位（如 bar、mm/s）和量程（0–10 V 对应 0–100%）。
五、仿真行为设置与验证
在“仿真”选项卡中，打开 I/O Simulator，可以看到所有已配置信号及其当前值。验证流程如下：
- 启动仿真，观察
doGrip初始值应为 0。 - 在 I/O Simulator 中手动将
diStart置 1，模拟 PLC 发启动。 - 在 RAPID 中执行
WaitDI diStart,1;，程序应能通过。 - 执行
SetDO doGrip,1;，观察 I/O Simulator 中doGrip变为 1。 - 将
diPartOK置 1，程序继续执行后续逻辑。
若信号无变化，按以下顺序排查：① 信号是否勾选 Simulated；② 地址是否与其它信号冲突；③ 信号方向是否设反；④ 是否被 Invert 属性影响；⑤ 仿真是否已启动。这五步能覆盖绝大多数虚拟联调中的 I/O 异常。
完成以上配置后，RobotStudio 的虚拟 I/O 系统就具备了与 PLC 联调的基本条件：信号可读可写、属性可控、仿真可观察。下一阶段即可在此基础上编写 RAPID 逻辑，并通过 I/O Simulator 或外部 PLC 仿真软件进行联合调试。