KEBA 并不使用一种像 C++ 或 Python 那样完全独立的、通用的高级编程语言,相反,KEBA 的编程架构是基于其 KEBA Automation API,这是一种面向对象、事件驱动的编程框架,通常通过 KEBA 工作台 这个集成开发环境来实现。
您可以把它理解为一个高度集成的“机器人编程系统”,而不是一个单一的“语言”,它将 PLC 逻辑、机器人运动控制、HMI(人机界面)开发、视觉系统、I/O 管理等功能无缝地整合在了一起。
核心架构:KEBA Automation API
KEBA 的核心是其强大的 API,这个 API 提供了大量的预定义类、对象和方法,用于控制硬件和编写软件逻辑,编程人员主要使用 pascal 语言风格的语法来调用这些 API。
关键组件:
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KEBA 工作台
- 这是官方的集成开发环境,类似于西门子的 TIA Portal 或倍福的 TwinCAT。
- 在同一个环境中,你可以编写 PLC 逻辑、配置机器人、设计 HMI 界面、调试系统等。
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编程语言: Pascal-like 语法
- KEBA 的核心逻辑代码采用类似 Pascal 的语法,它结构清晰,易于阅读,特别适合自动化领域的逻辑控制。
- 你会看到熟悉的
IF...THEN...ELSE,CASE,FOR,WHILE,REPEAT等控制结构。 - 变量声明、过程和函数的定义也与 Pascal 类似。
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面向对象编程
- 这是 KEBA API 的精髓,所有的硬件(如轴、机器人、I/O 点)和软件功能都被抽象成了“对象”。
- 一个机器人轴是一个
Axis对象,你可以调用它的MoveAbs(绝对位置移动)、MoveRel(相对位置移动)、Home(回零) 等方法。 - 一个数字输入点是一个
DigitalInput对象,你可以读取它的State属性。 - 一个机器人手臂是一个
Robot对象,它包含了多个Axis对象。
- 一个机器人轴是一个
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事件驱动编程
- 程序的执行不是简单的从上到下,而是由“事件”触发的。
- 常见的事件包括:
CycleStart: 主循环的开始,用于周期性执行的任务。CycleEnd: 主循环的结束。ButtonPress: 当 HMI 上的一个按钮被按下时触发。InputChanged: 当某个 I/O 点的状态改变时触发。MotionError: 当机器人运动发生错误时触发。
编程示例:一个简单的机器人移动
下面是一个简单的代码示例,展示了如何使用 KEBA API 让一个机器人移动到指定位置,这能让你直观地感受其编程风格。
// 你需要在 KEBA 工作台中为你的机器人轴命名,'RobotArm'
// 假设 RobotArm 是一个已经配置好的 Robot 对象
// 在 CycleStart 事件中编写主逻辑
PROCEDURE CycleStart();
VAR
// 定义一个目标位置变量
targetPosition : TPosition;
BEGIN
// 1. 定义目标位置 (笛卡尔坐标或关节坐标)
// 这里使用关节坐标,直接指定每个轴的角度
targetPosition.j1 := 90.0; // 轴1的角度
targetPosition.j2 := -45.0; // 轴2的角度
targetPosition.j3 := 30.0; // 轴3的角度
targetPosition.j4 := 0.0; // 轴4的角度 (如果机器人有4个轴)
// 2. 检查机器人是否已经准备好 (不在错误状态,已上电)
IF RobotArm.Error = FALSE THEN
// 3. 检查机器人是否正在运动
IF RobotArm.Moving = FALSE THEN
// 4. 开始移动到目标位置
// MoveAbs 是一个绝对位置移动函数
// FALSE 表示不等待移动完成,程序会继续往下执行
RobotArm.MoveAbs(targetPosition, FALSE);
// 如果需要等待移动完成,可以使用 TRUE
// RobotArm.MoveAbs(targetPosition, TRUE);
// 你也可以在 HMI 上显示状态
HMI.LabelStatus.Text := 'Moving to position...';
ELSE
HMI.LabelStatus.Text := 'Robot is already moving.';
END_IF;
ELSE
HMI.LabelStatus.Text := 'Robot Error! Check system.';
END_IF;
END_PROCEDURE
代码解读:
PROCEDURE CycleStart(): 定义一个在主循环开始时执行的过程。VAR ... END_VAR: 定义局部变量。TPosition: 这是一个 KEBA 内置的数据类型,用于表示位置。RobotArm.Error,RobotArm.Moving: 这些是Robot对象的属性,用于获取状态。RobotArm.MoveAbs(...): 这是Robot对象的一个方法,用于执行绝对位置移动。HMI.LabelStatus.Text: 这展示了如何直接在代码中操作 HMI 控件,体现了 HMI 和逻辑的紧密集成。
KEBA 编程的主要特点和优势
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高度集成与统一平台
最大的优势,一套软件搞定 PLC、机器人、HMI、视觉,无需在不同软件间切换和通讯,数据交互非常简单直接。
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快速开发与部署
由于所有功能都预封装在 API 中,开发者无需从零开始编写复杂的运动控制算法或 I/O 驱动,大大缩短了项目开发周期。
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强大的运动控制能力
KEBA 在高端包装、机床、半导体等领域有深厚积累,其运动控制算法(如同步、电子齿轮、凸轮等)非常强大和成熟。
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灵活的 HMI 开发
HMI 设计和逻辑控制在同一环境中完成,可以轻松地将变量和状态绑定到界面控件上,实现动态显示和交互。
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模块化和可扩展性
程序可以组织成多个模块和库,方便复用和维护,通过 KEBA 的模块化架构,可以轻松扩展系统功能。
与其他机器人/PLC 编程方式的比较
| 特性 | KEBA | ABB (RAPID) | FANUC (Karel) | 西门子 (PLC + SCARA/机器人) |
|---|---|---|---|---|
| 平台 | 高度统一平台 | 机器人专用 | 机器人专用 | 高度统一平台 |
| 编程方式 | API + Pascal-like 语法 | 专用语言 | 专用语言 | PLC梯形图/SCL + 机器人专用块/语言 |
| 集成度 | 极高 | 中等 (需与PLC配合) | 中等 (需与PLC配合) | 极高 |
| 学习曲线 | 对有Pascal基础者友好,但需学习KEBA API | 专用语言,需专门学习 | 专用语言,需专门学习 | 对PLC工程师友好,机器人部分需学习 |
| 典型应用 | 包装、机床、堆垛、半导体、物流 | 汽车、焊接、喷涂 | 汽车、通用制造 | 通用自动化,特别是复杂产线 |
KEBA 机器人编程语言不是一个孤立的“语言”,而是一个以 Pascal-like 语法为基础,围绕 KEBA Automation API 构建的、功能强大的统一自动化编程平台。
它的核心价值在于将机器人控制、PLC 逻辑和 HMI 集成在一个无缝的开发环境中,为复杂的自动化任务提供了高效、可靠的解决方案,对于希望简化系统集成、缩短开发周期的工程师来说,KEBA 是一个非常优秀的选择。
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