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多台机器人与 PLC 联调的核心是确保信号交互的准确性、程序逻辑的兼容性以及现场安全的绝对可控。

一、联调前准备：扫清基础障碍

准备工作是避免联调中反复返工的关键，需覆盖硬件、软件和文档三个层面。

1. 硬件与接线核查

• 确认机器人与 PLC 之间的物理连接，包括以太网、Profinet、Modbus 等通讯线，以及 DI/DO 信号控制线，确保无松动、无接反。

• 检查所有 I/O 点的地址分配表，确保机器人侧与 PLC 侧的地址一一对应，无重复或错误。

2. 程序与参数预设

• PLC 程序需提前完成单机测试，确保各模块逻辑（如急停、安全门、工位切换）独立运行正常。

• 机器人程序需完成单轴及线性运动测试，并预设好与 PLC 交互的信号触发条件（如 “等待 PLC 允许信号”“发送任务完成信号”）。

3. 文档与工具准备

• 整理好完整的技术文档，包括通讯协议手册、I/O 地址表、机器人运动路径图、PLC 梯形图或结构化文本注释。

• 准备好通讯测试工具（如 Wireshark 抓包、PLC 编程软件的在线监控功能）和应急工具（如急停复位钥匙、通讯中断备用方案）。

二、联调核心流程：从单一到协同

遵循 “先单点验证，再逐步扩展” 的原则，避免多设备同时联动导致问题定位困难。

1. 通讯链路测试（第一步必做）

• 先断开机器人与 PLC 的 I/O 信号交互，仅测试通讯连接，通过 PLC 发送 “心跳信号” 或机器人发送 “在线状态信号”，确认双方能稳定接收，无丢包或延迟。

• 若使用工业总线（如 Profinet），需检查总线拓扑结构，确保无终端电阻缺失或节点过多导致的通讯故障。

2. I/O 信号交互验证

• 逐个测试机器人与 PLC 的关键信号，如 “机器人就绪（ROBOT_READY）”“PLC 允许启动（PLC_START）”“急停信号（EMERGENCY_STOP）”，触发一方信号后，在另一方实时监控是否准确反馈。

• 重点测试安全信号（急停、安全门、光栅），确保任何安全信号触发时，机器人能立即停止，PLC 能同步锁死所有输出。

3. 单机器人与 PLC 联调

• 先选择一台机器人，让其与 PLC 完成完整的 “信号请求 - 执行 - 反馈” 流程，例如：PLC 发送 “工位 1 取料” 信号→机器人执行取料动作→完成后发送 “取料完成” 信号→PLC 接收后切换工位。

• 过程中监控机器人运动轨迹是否与 PLC 预设的工位坐标匹配，避免因坐标偏差导致碰撞。

4. 多机器人协同联调

• 完成单机器人联调后，再加入第二、第三台机器人，重点测试 “资源竞争” 场景，如多台机器人共用一个输送带或工作站时，PLC 需通过 “互锁逻辑” 避免动作冲突。

• 模拟实际生产节奏，连续运行多个循环，观察各设备信号交互的时序是否连贯，无信号滞后或逻辑卡顿。

三、安全与应急：底线不可破

多台机器人联动时，安全风险呈倍数增加，必须提前制定防护措施。

1. 物理与程序双重安全

• 现场需设置物理安全围栏、安全门和光栅，且所有安全装置的信号需直接接入 PLC 的安全模块，而非普通 I/O 点，确保优先级最高。

• 机器人程序中需添加 “软限位” 和 “碰撞检测” 功能，当运动轨迹超出预设范围或检测到异常阻力时，自动停止并发送报警信号给 PLC。

2. 应急方案与人员分工

• 明确联调现场人员分工，如 “1 人监控 PLC 程序状态”“1 人紧盯机器人运动”“1 人手持急停按钮待命”，避免多人操作导致混乱。

• 预设常见故障的应急处理流程，如通讯中断时，PLC 需自动触发 “所有机器人急停”；机器人报错时，PLC 需锁定对应工位，禁止其他设备进入。

四、联调后复盘：固化成果

联调完成不代表结束，需通过复盘确保系统长期稳定。

1. 问题记录与优化

• 详细记录联调中出现的问题（如信号丢包、逻辑冲突）、解决方案及原因分析，形成《联调问题台账》，避免后续同类问题。

• 对程序进行优化，如删减冗余逻辑、增加信号超时报警，提升系统抗干扰能力。

2. 文档更新与培训

• 根据最终联调结果，更新 I/O 地址表、通讯协议文档和操作手册，确保文档与实际系统一致。

• 对现场操作人员和维护人员进行培训，重点讲解信号交互逻辑、应急处理步骤和日常巡检要点。

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