KRL Kuka Robot Language für KRC V5.3.5

KRL Kuka Robot Languagefür KRC V5.3.5

Referent:

Gregor Franz

Übersicht:

1. Allgemeines zu KRL-Programmen

2. Variablen und Vereinbarungen

3. Bewegungsprogrammierung

4. Programmablaufkontrolle

5. Ein-/Ausgabeanweisungen

6. Unterprogramme und Funktionen

7. 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

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1.1 Aufbau und Strukturen von Programmen

1.1.1 Dateienkonzept

Jedes Programm besteht aus 2 Dateien.

• SRC-Datei (*.src)

• DAT-Datei (*.dat)

1.1.2 Dateinstruktur

DEF PROGRAMMNAME(X1: IN)Deklarationen

Initialisierungen

Anweisungen

END

Standardmäßig nicht sichtbar im Editor der KUKA HMI-Software






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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






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Es gibt zwei Möglichkeiten mit der Kuka HMI Software Programme zu editieren:

- Programm-Korrektur-Modus (PROGKOR-Modus)

- Editor: => gewöhnlichen Editor






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- Versteckte Programmteile werden ab der Experten Benutzergruppe sichtbar

- Versteckte Programmteile heißen „FOLD“ (von Folder = Ordner)

- Beschränkung der Informationsmenge (Detailansicht)

Code Bsp.:

;FOLD FOLDNAME

Code

Code

;ENDFOLD






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Code Bsp.: ;Kommentar

Übersicht:







7. Datenlisten

2 Variablen und Vereinbarungen

2.1 Variablen und Namen

2.2 Datenobjekte

2.3 Datenmanipulation

2.4 Systemvariablen und Systemdateien


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 Datenobjekte



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

• INT (32Bit):

Wertezuweisungen können über Dezimalzahlen (90), Binärzahlen (B1011110) und Hexadezimalzahlen (H5A) gemacht werden.

• REAL:

• BOOL:

• CHAR:

Sclüsselwort INT REAL BOOL CHAR

Bedeutung Ganze Zahlen Gleitkommazahlen Zustand 1 Zeichen

Wertebereich -231 ... 231-1 1.1E-38...3.4E38 TRUE, FALSE ASCII-Zeichen

Code Bsp. Realzahl1 = -13.156Realzahl2 = 10Realzahl3 = 34.65 E-12

Code Bsp. Zustand1 = TRUEZustand2 = FALSE

Code Bsp. Zeichen1 = „G”Zeichen2 = „?“

2.2.3 Felder (Arrays)

Der Indexzähler beginnt immer ab 1 !

Code Bsp. DECL INT OTTO[2] …OTTO[1] = 5OTTO[2] = 90

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,A6STRUC E6AXIS REAL A1,A2,A3,A4,A5,A6,E1,E2,E3,E4,E5,E6STRUC FRAME REAL X,Y,Z,A,B,CSTRUC POS REAL X,Y,Z,A,B,C, INT S,TSTRUC 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



2.2 Datenobjekte



2.3.1.1 Arithmetische Operatoren ` + , - , * , / `

2.3.1.2 Geometrische Operatoren `:`

Bsp.: ERGEBNIS = VAR+5*VAR2/4-9

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

Operator Beschreibung zulässige Datentypen

== gleich INT, REAL, CHAR, ENUM, BOOL

<> ungleich INT, REAL, CHAR, ENUM, BOOL

> größer INT, REAL, CHAR, ENUM

< kleiner INT, REAL, CHAR, ENUM

>= größer gleich INT, REAL, CHAR, ENUM

<= kleiner gleich INT, REAL, CHAR, ENUM

2.3.1.4 Logische Operatoren

Code Bsp. (A>5) AND (B<12)

Operator Operandenzahl Beschreibung

NOT 1 Invertierung

AND 2 logisches UND

OR 2 logisches ODER

EXOR 2 exklusives ODER

2.3.1.5 Bit-Operatoren

Operator

Operandenzahl

Beschreibung

B_NOT 1 bitweise Invertierung

B_AND 2 bitweise UND--Verknüpfung

B_OR 2 bitweise ODER--Verknüpfung

B_EXOR

2 bitweise exklusive ODER—Verknüpfung

2.3.1.6 Prioritäten von Operatoren

Priorität Operator

1 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) 0...+∞ 0...+∞

Sinus SIN(X) -∞...+∞ -1...+1

Cosinus COS(X) -∞...+∞ -1...+1

Tangens TAN(X) -∞...+∞* -∞...+∞

Arcuscos. ACOS(x) -1...+1 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



2.2 Datenobjekte




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

Übersicht:







7. Datenlisten

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


Koordinatensystem Systemvariable Status

Weltkoordinatensystem $WORLD schreibgeschützt

Roboterkoordinatensystem $ROBROOT schreibgeschützt

Werkzeugkoordinatensystem $TOOL beschreibbar

Basis(Werkstück-)koordinatensystem $BASE beschreibbar





3.4 Rechnervorlauf



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

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°

Wert Bit 2 Bit 1 Bit 0

0 0° <= A5 < 180°A5 < -180°

A3 < Ф(Ф hängt vom Robotertyp ab)

Grundbereich

1 -180° <= A5 < 0°A5 >= 180°

A3 >= Ф(Ф hängt vom Robotertyp ab)

Überkopfbereich

S:

T:





3.4 Rechnervorlauf



3.3.1 Geschwindigkeiten und Beschleunigung (des TCP)

Variablenname

Einheit Funktion

Geschwindigkeiten $VEL.CP m/s Bahngeschwindigkeit

$VEL.ORI1 °/s Schwenkgeschwindigkeit

$VEL.ORI2 °/s Drehgeschwindigkeit

Beschleunigungen $ACC.CP m/s² Bahnbeschleunigung

$ACC.ORI1 °/s² Schwenkbeschleunigung

$ACC.ORI2 °/s² 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 sichz.B.:

Bei Kreisbewegung (CIRC):$CIRC_TYPE = #BASE Raumbezogene Orientierung$CIRC_TYPE = #VAR Bahnbezogene Orientierung Durch die Standardinitialisierung eines Programms mit BAS(#INITMOV,0) werden dieSystemvariablen $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



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





3.4 Rechnervorlauf




• 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 REAL ° Orientierungsdistanz C_ORI

$APO.CVEL INT % Geschwindigkeitskriterium C_VEL

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





3.4 Rechnervorlauf




• Codezeile:

• Handgesteuertes Anfahren

Code Bsp: PTP !

Übersicht:







7. Datenlisten

4 Programmablaufkontrolle

4.1 Programmverzweigungen

4.2 Schleifen

4.3 Warteanweisungen

4.4 Anhalten eines Programms


• Sprunganweisungen (GOTO)

• Bedingte Verzweigung (IF)

• Verteiler (SWITCH)

Code Bsp.:GOTO MARKE. . . MARKE:

Code Bsp.: IF (Ausführbedingung) THEN

Anweisung ELSE

Anweisung ENDIF

Code Bsp.: SWITCH PROG_NRCASE 1. . . CASE #NO1. . . DEFAULT

ENDSWITCH



4.2 Schleifen



4.2 Schleifen

• FOR-Schleife

• WHILE-Schleife

• REPEAT-Schleife

• Endlosschleife (LOOP)

• Schleifenabbruch (EXIT) => beendet Schleife vorzeitig

Code Bsp.:WHILE (Ausführbedingung )AnweisungenENDWHILE

Code Bsp.:REPEAT AnweisungenUNTIL (Abbruchbedingung)

Code Bsp.:LOOP AnweisungenENDLOOP

Code Bsp.:FOR Zähler=Start TO Ende STEP Schrittweite AnweisungenENDFOR



4.2 Schleifen




• Bedingte Warteanweisung

• Wartezeiten

Code Bsp.: WAIT FOR (Bedingung)

Code Bsp.: WAIT SEC Zeit



4.2 Schleifen



4.4 Anhalten des Programms

• HALT => Unterbricht das Programm, führt jedoch die letzte Anweisung aus.

• BRAKE => Anweisung wird sofort angehalten

Übersicht:







7. Datenlisten

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 1 ... 16

Ausgänge 1 ... 16 (mit max. 100mA belastbar; 100% Gleichzeitigkeit)

Ausgänge 17 ... 20 (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.


5.1 Allgemeines



5.4 Impulsausgänge


$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


5.1 Allgemeines



5.4 Impulsausgänge


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 = `B1000111`

AUS = `H23`

Code Bsp: SIGNAL AUS $OUT[10] TO $OUT[20]


5.1 Allgemeines



5.4 Impulsausgänge

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.

Übersicht:







7. Datenlisten

6 Unterprogramme und Funktionen

6.1 Deklarationen

6.2 Aufruf und Parameterübergabe

6.1 Deklarationen

• 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



• Call by value (IN)

• Call by value (OUT)

Code Bsp.: DEFFCT INT FUNCTION(ZAHL: IN)INT ZAHLZAHL = ZAHL* ZAHLRETURN(ZAHL)ENDFCT

Code Bsp.: DEFFCT INT FUNCTION(ZAHL: OUT). . . siehe oben . . .ENDFCT

Übersicht:







7. Datenlisten

7 Datenlisten

7.1 Lokale Datenlisten

7.2 Globale 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.


Schlüsselwörter IMPORT und PUBLIC:

7 Datenlisten




Schlüsselwörter GLOBAL und PUBLIC:

Übersicht:







7. Datenlisten

Geschafft!Vielen Dank für‘s Zuhören!

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