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Integração via EtherNet/IP entre CompactLogix e Cobot UR5

Guia prático para conectar um UR5 CB-Series ao CompactLogix 5480 via EtherNet/IP, interpretar dados do robô no Studio 5000 e enviar valores do PLC para o PolyScope. - [Tempo de Implementação: 60 minutos]
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Esta aplicação integra um cobot Universal Robots UR5 com um controlador Allen-Bradley CompactLogix 5480 por meio de EtherNet/IP. O CompactLogix funciona como originator/scanner da conexão e o UR5 como target/adapter, permitindo uma troca cíclica de dados de processo entre ambos os controladores.

A implementação mostrada neste guia foi desenvolvida com um CompactLogix 5069-L4200ERMW conectado por sua interface LAN B1, um switch Stratix 5700, um UR5 CB-Series com PolyScope 3 e uma estação de engenharia com Studio 5000 Logix Designer. O guia valida tanto a leitura de informações do robô para o PLC quanto o envio de dados do PLC para o UR5.

 

O que esta aplicação faz?

O objetivo é fornecer uma referência prática e reutilizável para integrar um UR5 dentro de uma máquina ou célula automatizada controlada por Logix. A conexão permite supervisionar estados do robô, posições articulares, informações TCP, sinais de I/O e registros gerais, além de transferir comandos ou parâmetros do CompactLogix para um programa do PolyScope.

 

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Esta aplicação é relevante para mim?

Esta aplicação é útil quando o CompactLogix deve coordenar a sequência geral do processo e o robô deve atuar como um subsistema dentro da célula. Entre os principais benefícios estão:

  • Estabelecer uma comunicação EtherNet/IP cíclica e padronizada entre CompactLogix e Universal Robots.
  • Ler no PLC estados do robô, modos de operação, variáveis de segurança, joints, TCP, I/O e registros gerais.
  • Enviar parâmetros, comandos e valores de teste do Studio 5000 para um programa do PolyScope.
  • Criar uma base reutilizável para handshakes de Ready, Busy, Done, Fault, seleção de receita ou seleção de tarefa.
  • Facilitar o diagnóstico ao disponibilizar informações do robô diretamente em Controller Tags.

 

 

Como posso fazer funcionar?

Requisitos: produtos, ferramentas e conhecimentos prévios.

Hardware

  • CompactLogix 5480 (5069-L4200ERMW)
  • Universal Robots UR5 CB-Series
  • Allen-Bradley Stratix 5700
  • Engineering Workstation (Windows, Ethernet 192.168.1.167)

Software

  • Studio 5000 Logix Designer v37.x
  • PolyScope 3.15.4
  • UR_DataTypes.L5X

Conhecimento Prévio

  • Conhecimento básico do Studio 5000 Logix Designer e do FactoryTalk Linx.
  • Conceitos básicos de EtherNet/IP.
  • Operação básica do PolyScope 3 da Universal Robots.

 

Links de Interesse (interno ou externo)

 
 
 
 
 
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Guia de Implementação

 
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Introdução
 

O seguinte ambiente de hardware e software é necessário para executar a aplicação.

Revisão do Controlador e Compatibilidade de Software

  • O controlador CompactLogix 5480 requer o Studio 5000 Logix Designer v32.01 ou posterior. Além disso, o firmware v32.012 é exigido como a revisão base para a geração. Para este exercício, identificou-se que o controlador físico estava operando com a revisão 37.013; portanto, recomenda-se utilizar o Studio 5000 v37.x e criar o projeto utilizando a mesma revisão principal (major revision) do controlador, a fim de evitar incompatibilidades durante o processo de download.

IMPORTANTE: Se a revisão instalada no controlador não estiver disponível no Studio 5000, instale o suporte para essa revisão ou considere uma atualização de firmware. O processo de atualização de firmware (flashing) não deve ser interrompido por perda de energia ou de comunicação, pois isso poderia tornar o controlador inoperante.

SEGURANÇA: Os estados de segurança recebidos via EtherNet/IP são úteis para diagnósticos e lógica de supervisão; no entanto, a conexão EtherNet/IP padrão aqui descrita não substitui as funções de segurança cabeadas ou com classificação de segurança exigidas pela avaliação de risco da célula.

 

As etapas a seguir documentam a configuração completa utilizada para estabelecer e validar a comunicação bidirecional entre o CompactLogix e o UR5. As imagens são apresentadas na ordem de execução e numeradas sequencialmente para facilitar a consulta durante o exercício.

 

Passo 1
 
Passo 2
 
Passo 3
 
Passo 4
 
Passo 5
 
Passo 6
 
Passo 7
 
Passo 8
 

Validar e interpretar os dados recebidos do UR5.

 

Em Controller Tags > Monitor Tags, expanda URI.Robot. No teste, foram observados Controller Major = 3 e Controller Minor = 15, coerentes com o PolyScope 3.15.4. O valor Robot_Mode = 5 corresponde ao estado IDLE do robô nessa condição de teste. Essa correspondência confirma que a CPS está alinhando corretamente o mapa de bytes com os UDTs.

 

Os grupos mais úteis para supervisão são os seguintes:

 

Grupo

Informações principais

Por que é importante

URI.Robot

Versão, Robot Mode, estado do programa, corrente e speed slider.

Permite conhecer o estado geral e validar se o robô está em um modo esperado antes de coordenar uma sequência.

URI.Safety

Safety Mode e bits de Normal, Reduced, Protective Stop, E-Stop, Safeguard, Fault etc.

Facilita o diagnóstico e os interlocks de processo. Não substitui uma função de segurança certificada.

URI.Joints

Posição, velocidade, corrente, temperatura e modo dos seis joints.

Permite verificar o movimento, a posição articular e as condições de cada eixo.

URI.TCP

Posição XYZ, orientação RX/RY/RZ, velocidade, força e torque TCP.

Permite supervisionar a pose cartesiana da ferramenta e coordenar a aplicação com a máquina.

URI.IO / URI.Tool

Entradas, saídas e sinais da ferramenta.

Útil para diagnóstico e para compartilhar estados de sensores ou atuadores do robô.

URI.Bit / URI.Int / URI.Float

Registros gerais de fieldbus.

Canal flexível para handshakes, receitas, comandos e parâmetros entre PLC e PolyScope.

Retorne ao nível principal de URI e revise os grupos disponíveis: Robot, Safety, I/O, Tool, Joints, TCP, Bit, Int e Float. Essas estruturas organizam os dados recebidos do robô e facilitam seu uso na lógica de controle e no diagnóstico.

 

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_56_URI_Data_Groups

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_56_URI_Data_Groups

Passo 9
 

Prepare o caminho de escrita do CompactLogix para o UR5.

Para transmitir dados ao robô, adicione uma segunda CPS que copie a estrutura URO para o assembly de saída. Durante a preparação inicial, recomenda-se colocar uma AFI antes da CPS para manter a escrita desabilitada até concluir o programa de teste no PolyScope.

AFI  ->  CPS
Source: URO
Dest:   UR5:O.Data[0]
Length: 224

Para preparar a direção CompactLogix → UR5, retorne à MainRoutine e insira um segundo rung. Coloque temporariamente uma AFI no início do rung e adicione depois uma CPS; a AFI manterá desabilitada a cópia de saída enquanto a configuração é concluída.

 

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_57_CPS_Output_with_AFI.png

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Configure a segunda CPS com Source = URO, Dest = UR5:O.Data[0] e Length = 224. Mantenha a AFI antes da instrução para evitar que o PLC comece a escrever no assembly de saída antes de criar o programa de teste no UR5.

 

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_58_CPS_Output_Config.png

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O valor 224 corresponde aos 224 SINT/bytes do Output Assembly configurado no Generic Ethernet Module. Enquanto a AFI estiver presente, os valores preparados em URO não serão copiados para UR5:O.Data[].

 

Passo 10
 
Passo 11
 

Substitua o AFI por uma habilitação controlada de escrita.

 

 

No Studio 5000, crie uma Controller Tag BOOL chamada UR_Enable_Write. Substitua o AFI do rung de saída por um XIC associado a essa tag. Dessa forma, a escrita para o UR5 pode ser habilitada ou bloqueada sem modificar a lógica durante os testes.

 

No Studio 5000, abra Controller Tags e crie uma nova tag do tipo BOOL chamada UR_Enable_Write. Esse bit será utilizado como permissão explícita para habilitar ou bloquear a escrita do CompactLogix para o UR5.

 

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_68_UR_Enable_Write_Tag.png

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_68_UR_Enable_Write_Tag.png

Retorne à MainRoutine e substitua o AFI do rung de saída por um XIC associado a UR_Enable_Write. Inicialmente, mantenha o bit em 0 para que o CPS de saída permaneça desabilitado até o momento do teste.

 

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_69_UR_Enable_Write_XIC.png

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_69_UR_Enable_Write_XIC.png

XIC UR_Enable_Write  ->  CPS
Source: URO
Dest:   UR5:O.Data[0]
Length: 224

 

IMPORTANTE: Antes de habilitar UR_Enable_Write, mantenha em zero as masks do Speed Slider e das saídas físicas dentro de URO se não quiser assumir o controle desses recursos. Para este teste, apenas URO.Int.Registers[23] é modificado.

 

Baixe o projeto, deixe o controlador em Remote Run e escreva o valor 123 em URO.Int.Registers[23].

Baixe o projeto atualizado, coloque o controlador em Remote Run e abra Controller Tags > Monitor Tags. Expanda URO.Int.Registers e escreva o valor 123 em URO.Int.Registers[23], mantendo ainda UR_Enable_Write em 0.

 

ethernet-ip-integration-between-compactlogix-and-ur5-cobot_70_URO_Int_Register23.png

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Passo 12
 
Resultado
 

A aplicação final estabelece comunicação EtherNet/IP bidirecional entre um CompactLogix 5480 e um UR5 CB-Series. O PLC recebe e decodifica informações do robô por meio de URI e pode transmitir registros para o PolyScope por meio de URO. O teste com o registro inteiro 23 demonstra que a configuração de rede, os assemblies, os UDTs e as instruções CPS funcionam de forma coerente.The completed 

 

Validação

Resultado esperado

Conectividade IP

PLC, UR5 e PC acessíveis na rede 192.168.1.x.

EtherNet/IP UR5

Adapter: Connected e indicador verde.

Studio 5000

Controller OK e I/O OK.

UR5 → PLC

URI.Robot, URI.Safety, URI.Joints e URI.TCP mostram dados válidos.

PLC → UR5

PLC_Value muda para o valor escrito em URO.Int.Registers[23] quando UR_Enable_Write está ativo.

 

A partir desta base, podem ser implementados handshakes de aplicação como Ready, Start, Busy, Done, Fault, seleção de receita ou seleção de tarefa. Para uma integração de produção, recomenda-se separar claramente os registros atribuídos a cada função, documentar o handshake e validar o comportamento diante da perda de comunicação, reinicializações e estados de segurança.

 

 

Integração via EtherNet/IP entre CompactLogix e Cobot UR5

Versão 1.0 - Outubro de 2026

 
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