KEBA机器人编程语言如何快速上手?

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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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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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