Robotisoidun tuotantoympäristön tiedonsiirron kehittäminen OPC UA -protokollan avulla

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää kahden eri valmistajan robottien välistä kommunikaatiota hyödyntäen alustariippumatonta OPC UA -arkkitehtuuria. Opinnäytetyö toteutettiin osana Tampereen ammattikorkeakoulun FieldLab-ympäris-tön kehittämistä. Opinnäytetyö toteutettiin toiminnallisena työnä, jossa suunniteltiin OPC UA -ympäristön toteutus ja demonstroitiin tiedonsiirron toiminta laitteiden välillä.

OPC UA -palvelin toteutettiin Yaskawan yhteistyörobottiin ja palvelimen asiakkuus Beckhoffin logiikkaan. Omronin mobiilirobotin kommunikointi logiikalle to-teutettiin käyttäen Omron Call/Door Boxia. Logiikalle luotiin myös OPC UA -palvelin jatkokehittämistä varten. Toiminnallisen demon osuudessa roboteille luotiin ohjelmat, jotka käyttävät OPC UA -muuttujia logiikan kautta. Logiikan ja robottien ohjelmat toteutettiin siten, että aliohjelmien lisääminen ja käyttö on mahdollista.

Opinnäytetyön lopputuloksena oli toiminnallinen kokonaisuus, jossa robotit välittivät toisilleen viestejä OPC UA:n ja Beckhoffin logiikan avulla. Opinnäytetyön tuloksia tullaan hyödyntämään opetuskäytössä sekä laitteiden yhdistämisessä yläjärjestelmään.

The purpose of this thesis was to develop communication between two robots using platform-independent OPC UA. The thesis was a part of the development of the Tampere University of Applied Sciences' FieldLab environment. This study was carried out as a project, where the implementation of the OPC UA environment was planned and the operation of data transfer between devices was demonstrated.

An OPC UA server was implemented in a Yaskawa collaborative robot, and the server's client was integrated into Beckhoff's logic. Communication to the logic for the Omron mobile robot was implemented using the Omron Call/Door Box. An OPC UA server was also created for the logic for further development. In the functional demonstration part, programs were created for the robots that use OPC UA variables through logic. The logic and robot programs were implemented in such a way that the addition and use of subprograms are possible.

As a result of the thesis, a functional system was achieved in which the robots exchanged messages with each other using OPC UA and Beckhoff's logic. The outcomes of the thesis will be utilized for educational purposes as well as in integrating the devices into the upper-level system.