KRL Kuka Robot Language für KRC V5.3.5

Name: KRL Kuka Robot Language für KRC V5.3.5
Uploaded: 2017-08-10T15:38:42+00:00
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Description: KRL Kuka Robot Language für KRC V5.3.5

KRL Kuka Robot Language für KRC V5.3.5
Referent: Gregor Franz

Übersicht: Allgemeines zu KRL-Programmen Variablen und Vereinbarungen
Bewegungsprogrammierung Programmablaufkontrolle Ein-/Ausgabeanweisungen Unterprogramme und Funktionen Datenlisten

1 Allgemeines zu KRL-Programmen
1.1 Aufbau und Struktur von Programmen 1.2 Programme erstellen und editieren 1.3 Ändern von Programmen 1.4 Verstecken von Programmteilen 1.5 Kommentare

1.1 Aufbau und Strukturen von Programmen

1.1.1 Dateienkonzept Jedes Programm besteht aus 2 Dateien.
SRC-Datei (*.src) DAT-Datei (*.dat)

DEF PROGRAMMNAME(X1: IN)
1.1.2 Dateinstruktur DEF PROGRAMMNAME(X1: IN) Deklarationen Initialisierungen Anweisungen END Standardmäßig nicht sichtbar im Editor der KUKA HMI-Software

1.2.1 Erstellen eines Programms
In der Bedienoberfläche (KUKA HMI Software): Menüleiste -> Datei -> Neu Expert Expert Submit Function Modul und 2 weitere

1.2.2 Programm editieren, kompilieren und binden
Mit Softkey „Öffnen“ , unter der Anwahl der Datei, wird der Editor gestartet. Beim Schließen (Softkey „Schließen“) des Editors wird das Programm gespeichert und kompiliert. Compiler: Fehler? => *.ERR-Datei Binder: => Softkey „Anwählen“ => Fehler? => *.ERR-Datei

1.3 Ändern von Programmen Es gibt zwei Möglichkeiten mit der Kuka HMI Software Programme zu editieren: - Programm-Korrektur-Modus (PROGKOR-Modus) - Editor: => gewöhnlichen Editor

1.4 Verstecken von Programmteilen
- Versteckte Programmteile werden ab der Experten Benutzergruppe sichtbar - Versteckte Programmteile heißen „FOLD“ (von Folder = Ordner) - Beschränkung der Informationsmenge (Detailansicht) Code Bsp.: ;FOLD FOLDNAME Code ;ENDFOLD

1.5 Kommentare Code Bsp.: ;Kommentar

2 Variablen und Vereinbarungen
2.1 Variablen und Namen 2.2 Datenobjekte 2.3 Datenmanipulation 2.4 Systemvariablen und Systemdateien

2.1 Variablen und Namen Namen: maximal 24 Zeichen lang
Buchstaben(A-Z), Ziffern (0-9), sowie die Zeichen _ und $ Nicht mit Ziffern beginnen Keine Schlüsselwörter sein Lebensdauer einer Variablen Innerhalb einer SRC-Datei deklariert -> beschränkt auf die Laufzeit des Programms. Innerhalb einer DAT-Datei deklariert -> solange DAT-Datei exsistiert Code Bsp: P1_BIS_P12$ = 10

2.2.1 Vereinbarungen und Initialisierung von Datenobjekten
- DECEL kann für die Datentypen INT, REAL, CHAR, BOOL, POS, E6POS, FRAME, AXIS, E6AXIS entfallen. - Daten vom Typ POS benötigt keine Deklaration (POS=> Standardtyp) Code Bsp.: DECEL INT ANZAHL, NUMMER

2.2.2 Einfache Datentypen REAL: BOOL: CHAR: Zustand2 = FALSE
Sclüsselwort INT REAL BOOL CHAR Bedeutung Ganze Zahlen Gleitkommazahlen Zustand 1 Zeichen Wertebereich 1.1E-38...3.4E38 TRUE, FALSE ASCII-Zeichen INT (32Bit): Wertezuweisungen können über Dezimalzahlen (90), Binärzahlen (B ) und Hexadezimalzahlen (H5A) gemacht werden. REAL: BOOL: CHAR: Code Bsp. Realzahl1 = Realzahl2 = 10 Realzahl3 = E-12 Code Bsp. Zustand1 = TRUE Zustand2 = FALSE Code Bsp. Zeichen1 = „G” Zeichen2 = „?“

2.2.3 Felder (Arrays) Code Bsp. DECL INT OTTO[2] … OTTO[1] = 5
Der Indexzähler beginnt immer ab 1 !

2.2.4 Zeichenketten Code Bsp. DECL CHAR NAME[8] … NAME[3] = “G”
NAME[] = “ABCDE”

2.2.5 Strukturen Daten-Typerzeugung am Beispiel der Struktur POS:
STRUC POS REAL X,Y,Z,A,B,C, INT S,T Punkt-Separator: DECL POS POSITION ... POSITION.X = 34.4 Erlaubt Zugriff auf Strukturvariablen, oder Zugriff über Aggregat: POSITION = {X 34.4, Y –23.5, ... ,T 6} POSITION = {POS : X 230,Y 0.0, ... ,T 5}

Vordefinierte Strukturen
In Datei $OPERATE.SRC definiert: STRUC AXIS REAL A1,A2,A3,A4,A5,A6 STRUC E6AXIS REAL A1,A2,A3,A4,A5,A6,E1,E2,E3,E4,E5,E6 STRUC FRAME REAL X,Y,Z,A,B,C STRUC POS REAL X,Y,Z,A,B,C, INT S,T STRUC E6POS REAL X,Y,Z,A,B,C,E1,E2,E3,E4,E5,E6, INT S,T

2.2.6 Aufzähltypen (ENUM) Bsp. Daten-Typerzeugung:
ENUM MODE_OP T1,T2,AUT,EX,INVALD Bsp. Variablendeklaration: DECL MODE_OP $MODE_OP Bsp. Initialisierung / Abfragen : $MODE_OP = #T1

2.3.1.1 Arithmetische Operatoren ` + , - , * , / `
Bsp.: ERGEBNIS = VAR+5*VAR2/4-9 Geometrische Operatoren `:` Bsp.: NEUSYS = BASIS:WERKZEUG führt zwischen den Datentypen FRAME und POS eine Frame-Verknüpfung durch. Frame-Verknüpfung stellt eine Transformation von Koordinatensystemen dar. Datentyp des Ergebnisses entspricht immer des rechts stehenden Operanden.

2.3.1.3 Vergleichsoperatoren
Beschreibung zulässige Datentypen == gleich INT, REAL, CHAR, ENUM, BOOL <> ungleich > größer INT, REAL, CHAR, ENUM < kleiner >= größer gleich <= kleiner gleich

2.3.1.4 Logische Operatoren Code Bsp. (A>5) AND (B<12) Operator
Operandenzahl Beschreibung NOT 1 Invertierung AND 2 logisches UND OR logisches ODER EXOR exklusives ODER Code Bsp. (A>5) AND (B<12)

2.3.1.5 Bit-Operatoren Operator Operandenzahl Beschreibung B_NOT 1
bitweise Invertierung B_AND 2 bitweise UND--Verknüpfung B_OR bitweise ODER--Verknüpfung B_EXOR bitweise exklusive ODER—Verknüpfung

2.3.1.6 Prioritäten von Operatoren
NOT B_NOT 2 * / 3 + - 4 AND B_AND 5 EXOR B_EXOR 6 OR B_OR 7 == <> < > >= <=

2.3.2 Standardfunktionen Beschreibung Funktion Wertebereich Argument
Wertebereich Ergebnis Betrag ABS(X) -∞...+∞ 0...+∞ Wurzel SQRT(X) Sinus SIN(X) Cosinus COS(X) Tangens TAN(X) -∞...+∞* Arcuscos. ACOS(x) 0°...180° Arcustang. ATAN2(Y,X) -90°...+90° * keine ungeradzahlige Vielfache von 90°, d.h. X ¸ (2k-1)*90°, k Alle Datentypen sind vom Typ REAL

2.4 Systemvariablen und Systemdateien
Alle Systemvariablen beginnen mit $ gefolgt vom Namen. Bsp.: $POS_ACT => aktuelle Roboterposition $BASE => Basiskoordinatensystem $VEL.CP => Bahngeschwindigkeit Und viele weitere hinterlegt in der KRC-Dokumentation => Systemvariablen.pdf Flags ($FLAG[1]bis $FLAG[1024]): Können als globale Merker verwendet werden; Es gibt bis zu 1024 Flags z.B. $FLAG[1] = TRUE => gesetzt

Zyklische Flags ($CYCFLAG[1] ... $CYCFLAG[32]): Hier: $IN[2] und $IN[3] werden zyklisch ausgewertet. Egal wo der Programmlaufzeiger steht, wird die $CYCFLAG[10] beschreiben bzw. verändert. Bei einer Zuweisung einer zyklischen Flag sind zulässig: boolesche Systemvariablen und boolesche Variablen, welche in einer Datenliste deklariert und initialisiert wurden. Unzulässig sind: Funktionen, welche einen booleschen Wert zurückliefern Code Bsp.: $CYCFLAG[10] = $IN[2] AND $IN[3]

Timer: 16 Timervariablen $TIMER[1] ... $TIMER[16] Initialisierung der Timer bei Steuerungshochlauf mit: $TIMER_FLAG[1] bis [16] = FALSE $TIMER_STOP[1] bis [16] = TRUE $TIMER[1] bis [16] = 0 Timervariablen in Millisekunden (ms). Aktualisierung erfolgt alle 12ms. Code Bsp.: Starten des Timers 4: $TIMER_STOP[4] = FALSE Stoppen des Timers 4: $TIMER_STOP[4] = TRUE Setzen des Timers 4: $TIMER[4] = 0

Vordefinierte Datenlisten mit vordefinierten Systemvariablen $MACHINE.DAT $CUSTOM.DAT $CONFIG.DAT $ROBOTER.DAT

3 Bewegungsprogrammierung
3.1 Verwendung verschiedener Koordinatensysteme 3.2 Punkt-zu-Punkt Bewegungen (PTP) 3.3 Bahnbewegungen (CP-Bewegungen = Continous Path) 3.4 Rechnervorlauf 3.5 Überschleifbewegung 3.6 Teachen von Punkten

3.1 Verwendung verschiedener Koordinatensysteme
Systemvariable Status Weltkoordinatensystem $WORLD schreibgeschützt Roboterkoordinatensystem $ROBROOT Werkzeugkoordinatensystem $TOOL beschreibbar Basis(Werkstück-)koordinatensystem $BASE

3.2.1 Allgemein (Synchron-PTP)
Bedeutung: Nur die führende Achse verfährt mit den programmierten Grenzwerten für Beschleunigung und Geschwindigkeit. $VEL_AXIS[Achsnummer] in Prozent $ACC_AXIS[Achsennummer] in Prozent Bezieht sich auf hinterlegten Höchstwert

3.2.3 Höheres Fahrprofil ($OPT_MODE = #STEP1)
Die Geschwindigkeiten werden immer dem maximal zulässigen Momenten angepasst. Die Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte wirken sich unmittelbar auf die maximal zulässigen Beschleunigungsmomente aus.

3.2.3 Bewegungsbefehle PTP {A1 0,A2 90,A3 –90,A4 0,A5 0,A6 30}
Absolutbewegung mit Achskoordinaten PTP_REL {A1 35,A3 –45} Realtivbewegung, wobei hier nur Achse 3 und 1 bewegt werden NULLFRAME: $NULLFRAME = {FRAME: X 0,Y 0,Z 0,A 0,B 0,C 0} S (Status) und T (Turn): Um Eindeutigkeit der Roboterstellung herzustellen.

S (Status) und T (Turn):
Wert Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 A6 >= 0° A5 >= 0° A4 >= 0° A3 >= 0° A2 >= 0° A1 >= 0° 1 A6 < 0° A5 < 0 ° A4 < 0° A3 < 0° A2 < 0° A1 < 0° S: Wert Bit 2 Bit 1 Bit 0 0° <= A5 < 180° A5 < -180° A3 < Ф (Ф hängt vom Robotertyp ab) Grundbereich 1 -180° <= A5 < 0° A5 >= 180° A3 >= Ф Überkopfbereich

3.3.1 Geschwindigkeiten und Beschleunigung (des TCP)
Variablenname Einheit Funktion Geschwindigkeiten $VEL.CP m/s Bahngeschwindigkeit $VEL.ORI1 °/s Schwenkgeschwindigkeit $VEL.ORI2 Drehgeschwindigkeit Beschleunigungen $ACC.CP m/s² Bahnbeschleunigung $ACC.ORI1 °/s² Schwenkbeschleunigung $ACC.ORI2 Drehbeschleunigung Alle Variablen sind vom Typ REAL

3.3.2 Orientierungsführung (des TCP)
Bei Linearbewegung: $ORI_TYPE = #CONSTANT Orientierung im Raum ändert sich nicht $ORI_TYPE = #VAR Orientierung im Raum ändert sich z.B.: Bei Kreisbewegung (CIRC): $CIRC_TYPE = #BASE Raumbezogene Orientierung $CIRC_TYPE = #VAR Bahnbezogene Orientierung Durch die Standardinitialisierung eines Programms mit BAS(#INITMOV,0) werden die Systemvariablen $ORI_TYPE = #VAR und $CIRC_TYPE = #BASE gesetzt.

3.3.3 Linearbewegung LIN => Absolutbewegung mit kartesischen Koordinaten LIN_REL => Relativbewegung in kartesischen Koordinaten Bei beiden Befehlen sind nur die Datentypen FRAME oder POS zulässig Der Winkelstatus ‚S’ und ‚T’ des Endpunktes ist immer gleich der des Startpunkts, weil ‚S’ u. ‚T’ ignoriert werden. Somit ist HOME-Fahrt notwendig damit SAK erreicht wird.

3.3.4 Kreisbewegung CIRC => Absolutbewegung mit kartesischen Koordinaten CIRC_REL => Relativbewegung ausgehend von Startposition mit kartesischen Koordinaten. Code Bsp.: CIRC {Hilfspunkt-Koodinaten}, {Zielpunkt-Koordinaten} CA 235.0

3.4 Rechnervorlauf Über die Systemvariable $ADVANCE wird der Vorlauf in maximal zuvor abgearbeiteten Bewegungssätzen eingestellt. Der Hauptlaufzeiger eilt diesem nach und ist sichtbar durch den gelben Pfeil dargestellt. Ein automatischer Vorlaufstop kann durch bestimmte Systemvariablen verursacht werden. Der Vorlaufstop kann mit CONTINUE aufgehoben werden, gilt jedoch nur für die folgende Zeile. z.B. durch WAIT SEC 0

3.5 Überschleifbewegung Der Programmierer hat nur Einfluss auf Beginn und Ende des Überschleifens. Der Rechnervorlauf ($ADVANCE =1) muss mindestens auf 1 gesetzt sein und kein automatischer Vorlaufstop sollte zuvor eingelegt werden.

3.5.1 PTP-PTP-Überschleifen
In Maschinendaten ist für jede Achse ein Winkel vordefiniert: $APO_DIS_PTP[1] bis [6]=90 Über $APO.CPTP = Prozentsatz lässt sich der Beginn des Überschleifens einstellen. Je größer dieser Prozentsatz, desto mehr wird die Bahn abgerundet.

3.5.2 LIN-LIN-Überschleifen
Als Überschleifkontur wird eine Parabelförmige Bahn berechnet. Überschleifbeginn mit: Variable Datentyp Einheit Bedeutung Schlüsselwort $APO.CDIS REAL mm Translatorisches Distanzkriterium C_DIS $APO.CORI Orientierungsdistanz C_ORI $APO.CVEL INT % Geschwindigkeitskriterium C_VEL

3.5.3 CIRC-CIRC-Überschleifen und CIRC-LIN-Überschleifen

3.6 Teachen von Punkten Codezeile: Code Bsp: PTP !
Handgesteuertes Anfahren Code Bsp: PTP !

4 Programmablaufkontrolle
4.1 Programmverzweigungen 4.2 Schleifen 4.3 Warteanweisungen 4.4 Anhalten eines Programms

4.1 Programmverzweigungen
Sprunganweisungen (GOTO) Bedingte Verzweigung (IF) Verteiler (SWITCH) Code Bsp.: GOTO MARKE MARKE: Code Bsp.: IF (Ausführbedingung) THEN Anweisung ELSE ENDIF Code Bsp.: SWITCH PROG_NR CASE 1 . . . CASE #NO1 DEFAULT ENDSWITCH

4.2 Schleifen FOR-Schleife WHILE-Schleife REPEAT-Schleife
Endlosschleife (LOOP) Schleifenabbruch (EXIT) => beendet Schleife vorzeitig Code Bsp.: FOR Zähler=Start TO Ende STEP Schrittweite Anweisungen ENDFOR Code Bsp.: WHILE (Ausführbedingung ) Anweisungen ENDWHILE Code Bsp.: REPEAT Anweisungen UNTIL (Abbruchbedingung) Code Bsp.: LOOP Anweisungen ENDLOOP

4.3 Warteanweisungen Bedingte Warteanweisung
Wartezeiten Code Bsp.: WAIT FOR (Bedingung) Code Bsp.: WAIT SEC Zeit

4.4 Anhalten des Programms
HALT => Unterbricht das Programm, führt jedoch die letzte Anweisung aus. BRAKE => Anweisung wird sofort angehalten

5 Ein-/Ausgabeanweisungen
5.1 Allgemeines 5.2 Binäre Ein-/Ausgänge 5.3 Digitale Ein-/Ausgänge 5.4 Impulsausgänge

5.1 Allgemeines Kuka-Standartsteuerschrank -> Stecker X-11 (MFC-Baugruppe) sind folgende Ein- und Ausgänge: Eingänge Ausgänge (mit max. 100mA belastbar; 100% Gleichzeitigkeit) Ausgänge (mit max. 2A belastbar; 100% Gleichzeitigkeit) Über die Variablen $IN[Nr] bzw. $OUT[Nr] werden diese angesprochen. Jeder Zugriff auf diese Variablen löst Vorlaufstopp aus.

5.2 Binäre Ein-/Ausgänge $OUT[Nr] = TRUE $OUT[Nr] = FALSE
Werden Ein-/Ausgänge einzeln angesprochen, so sind diese binäre Ein-/Ausgänge. SIGNAL -> Es ist möglich Ein-/Ausgängen Namen über ‚SIGNAL’ zuzuweisen Code Bsp: BOOL SCHALTER SIGNAL SCHALTER $IN[5] Nun ist der Name des Eingangs 5 = Schalter

5.3 Digitale Ein-/Ausgänge
Hier wird über den Signalnamen ‘AUS’ ein Digitaler Ausgang von 11Bit ($OUT[10] To $OUT[20]) definiert. Dem Ausgang kann nun ein Wert übermittelt werden: AUS = 35 AUS = `B ` AUS = `H23` Code Bsp: SIGNAL AUS $OUT[10] TO $OUT[20]

5.4 Impulsausgänge PULSE($OUT[4],TRUE,0.7) -> Ausgang 4 wird 0,7 Sekunden auf TRUE(High) gesetzt. Impulszeiten zwischen 0,012 und 231 Sekunden sind möglich. Das Raster hat 0,1 Sekunde.

6 Unterprogramme und Funktionen
6.1 Deklarationen 6.2 Aufruf und Parameterübergabe

6.1 Deklarationen Code Bsp.: DEF UNTERPROG() . . . END
Lokale Unterprogramme/ Funktionen => Unterhalb des Hauptprogramms Globale Unterprogramme/ Funktionen => Eigene SRC-Datei Funktionen als Unterprogramm Code Bsp.: DEF UNTERPROG() . . . END Code Bsp.: DEFFCT INT FUNKTION() . . . RETURN(X) ENDFCT

Wichtige Sätze: Alle in der Datenliste (DAT-Datei) des Hauptprogramms deklarierten Variablen sind in den lokalen Unterprogrammen/Funktionen bekannt. Alle im Hauptprogramm (SRC-Datei) deklarierten Variabeln sind nur dem Hauptprogramm bekannt. Ein Hauptprogramm kann nicht auf lokale Unterprogramme oder Funktionen eines anderen Hauptprogramms zugreifen. Der Name von Unterprogrammen/ Funktionen darf 24 Zeichen lang sein.

Unterschied zwischen lokalen und globalen Unterprogrammen:

6 Unterprogramme und Funktionen
6.1 Deklarationen 6.2 Aufruf und Parameterübergabe

6.2 Aufruf und Parameterübergabe
Call by value (IN) Call by value (OUT) Code Bsp.: DEFFCT INT FUNCTION(ZAHL: IN) INT ZAHL ZAHL = ZAHL* ZAHL RETURN(ZAHL) ENDFCT Code Bsp.: DEFFCT INT FUNCTION(ZAHL: OUT) . . . siehe oben . . . ENDFCT

7 Datenlisten 7.1 Lokale Datenlisten 7.2 Globale Datenlisten

7.1 Lokale Datenlisten Sätze:
Die Datenliste ist lokal, obwohl sie eine eigene Datei ist. In einer Datenliste dürfen nur Deklarationen und Initialisierungen stehen. Es kann in einer Zeile deklariert und initialisiert werden. Nach Ausführen des Programms werden veränderte Werte in Datenliste gespeichert.

7.2 Globale Datenlisten Schlüsselwörter IMPORT und PUBLIC:

7 Datenlisten 7.1 Lokale Datenlisten 7.2 Globale Datenlisten

7.2 Globale Datenlisten Schlüsselwörter GLOBAL und PUBLIC:

Vielen Dank für‘s Zuhören!
Übersicht: Allgemeines zu KRL-Programmen Variablen und Vereinbarungen Bewegungsprogrammierung Programmablaufkontrolle Ein-/Ausgabeanweisungen Unterprogramme und Funktionen Datenlisten Geschafft! Vielen Dank für‘s Zuhören!

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