编程与调试

超详细的编程与调试思维导图来啦！下图包括常用指令、程序的语法、程序的调试、程序的编辑、数据、程序模块与Rapld程序等内容。每天持续更新，如果你对编程感兴趣的话，可以多多关注我呀！

编程与调试

• 程序模块与Rapid程序
  • ABB机器人编程所用的语言叫Rapid语言，它是一种高级语言，语法与结构和c语言很类似，都是采用将复杂问题拆分成单个简单问题，对每个简单问题假体解决的编程思想
  • 程序框架
    • 任务与程序>模块>例行程序 机器人程序储存器是由程序模块与系统模块组成
机器人程序储存器中，只允许存在一个主程序
    • 程序/任务
      • 包含很多模块
    • 模块
      • 系统模块
        • 所有ABB机器人都自带两个系统模块，USER模块与BASE模块，可以修改，但是建议不要对任何自动生成的系统模块进行修改
        • 系统数据
          • robtarget
          • tooldata
          • wobjdata
          • ......
        • 例行程序（1 / 2 / ...）
          • 指令（MoveL / MoveJ / ...）
      • 程序模块
        • 主模块
          • 主程序main（特殊的例行程序，是全部例行程序运行的一个环境，所以只有一个）
          • 程序数据
            • robtarget
            • tooldata
            • wobjdata
            • ......
          • 例行程序（1 / 2 / ...）
            • 指令（MoveL / MoveJ / ...）
        • 程序模块（1 / 2 / ...）
          • 程序数据
            • robtarget
            • tooldata
            • wobjdata
            • ......
          • 例行程序（1 / 2 / ...）
            • 指令（MoveL / MoveJ / ...）
    • 例行程序（PROC）
      • 模块之间的例行程序都可以调用
      • 所有例行程序与数据除特殊定义外，名称必须是唯一的，不可以重复
      • 隐藏声明（同一个模块中的例行程序隐藏，只显示PP指定的例行程序），显示声明（同一个模块中的所有例行程序都显示出来）
      • 所有例行程序与数据无论存在于哪个模块，全部被系统共享。
  • 程序模块是用于对程序进行分类的
    • 新建程序模块：程序编辑器>提示“不存在程序”>取消>出现2个系统模块，不可删除（BASE、user）>文件>新建模块>提示“丢失指针”，点击“是”>为模块起名>类型为“program”>确定>点击该模块>显示模块
• 数据（Data）
  • 需要删除点位数据，则在程序数据中选择正确的数据类型，会出现在该数据类型下的所有数据名称，点击编辑删除即可
  • 数据类型
    • 基本数据类型
      • num（数字量，基本数据类型）
      • bool（布尔量，开关量，基本数据类型）
      • string（字符串，基本数据类型）
    • 组合数据类型
      • robtarget（目标点数据）
      • tooldata（工具数据）
      • speeddata（速度数据）
      • zonedata（转弯数据）
        • “转弯数据z”表示机器人离目标点多远的时候开始转弯。一段路径的最后一条运动指令，z必须设置为fine，fine表示机器人运动到目标点后速度降为0，稍作停顿后走下一个运动轨迹，没有拐弯半径。z为0，拐弯半径为0，速度不为0。
          • 注意：转弯数据越大，机器人的运动轨迹越圆滑。 z为数值则可以指针预读，指针提前读取指令。 z为fine则是指针和指令同步，无预读。 一般在抓取物品之前应该采用Fine，在抓取之后为了减少节拍采用z。
          • 注意干涉碰撞
      • Loaddata（载荷数据）
      • Jointaget（轴位置数据）
        • MoveAbsj 中的点位数据类型
      • ......
    • 化名数据类型
  • 命名规则
    • 只能使用字母，数字与下划线
    • 名字最长使用16个字符
    • 必须以字母开头
    • 不能使用RAPID语言专用词，如：NUM，MoveL，BASE等
    • 机器人不区分大小写，如football与 FoOtBall 等同
  • 数据性质
    • 常量（CONST）
      • 静态值，在定义时，所有常量必须被赋予一个相应的初始值。在程序中不能赋予新值，想修改只能通过修改初始值来更改。
    • 变量（VAR）
      • 在程序中，遇到新的赋值语句，当前值改变，但初始值不变，遇到指针重置，又恢复到初始值
        • 机器人指针被重置（Reset），是指指针被人为从一个Routine（例行程序）移动到 另一个Routine，或者 PP to main
    • ★可变量（PERS）
      • 最常用的数据性质
      • 在程序中，遇到新的赋值语句，当前值改变，初始值也跟着改变，初始值在反复的被修改 （多用于生产计数）
        • 在程序中，可变量可以被赋值。
        • 机器人被重置，可变量数据值会自动记忆数据当前值，并更改数据初始值。
        • 在定义时，所有可变量必须被赋予一个相应的初始值。
• 程序的编辑
  • 选择多行程序（一定范围内的全部程序）：点击起始行程序，点击“编辑”，再次点击编辑菜单里的“编辑”，点击结尾行程序，即可以选择多行程序
  • 剪切：点击一行程序，点击剪切，程序行删除，点击另一行程序，点击粘贴，前面被删除的程序粘贴在该程序下端
  • 复制：复制一行程序，粘贴到另一行程序下端
  • 粘贴：在下端粘贴
  • 在上面粘贴：在上端粘贴
  • 撤销：返回上一步
  • 重做：返回下一步
  • 备注行：该行程序不参与调试和运行
  • 去备注行：与“备注行”相反
  • ABC...：更改数据，若是改到未定义过的数，则会报错，最好不要用
• 程序的调试
  • PP箭头：标识将要执行的语句
  • PP移至Main：PP移至主程序
  • 调试程序：示教器 > 程序编辑器 > 调试 > PP移至例行程序 > 选择需要调试的程序 > 确定 > 选择某行程序 > PP移至光标 > 按下实体运行按钮
  • 小机器人：表示当前机器人的位置
  • 快捷窗口：单周（整个程序运行一周）、连续（整个程序连续运行）
  • 正确的停止操作：调试过程中，如果机器人处于自动运行状态，需要停止机器人的运动，则按下实体停止按钮即可，切勿松开使能键，否则机器人会紧急刹车，对机器人寿命是一个很大的影响
  • 调用例行程序：示教器 > 程序编辑器 > 调试 > 调用例行程序
    • Bat_Shutdown
    • Commutation
    • LoadIdentify【自动测量工具数据】(常用)
    • ServiceInfo
    • CalPendelum
    • Linked_m
    • ManLoadIdentify
    • SkipTaskExec
  • 查看值：查看该行程序中各个变量的相关数据
  • 检查程序：相当于程序编译，检查程序有没有出现语法错误
  • 常见问题：
    • 1、编程时点击“修改位置”时出现如下提示：“无法修改位置，错误的活动工件”。解决方法：将手动操作中工件坐标设置为当前指令的工件坐标即可解决。
    • 2、程序运行的时候，按下启动按钮后，出现如下提示：“启动失败，控制器安全访问限制机制拒绝此操作”。原因：主要是因为工具位置不正确。解决方法：将TCP（尤其时第5轴往下转）移动的接近工件一点即可。
• 程序的语法
  • 运算符与表达式
    • 算术运算符：ABB的算术运算符的含义与数学中相同，优先级：（）、*、/、+、-， 在一个等式中，如果出现两个相同的运算符，则从左到右算
    • 关系运算符：实际上就是比较运算符。优先级：>、<、>=、<=、=、<>（不等于）
    • 表达式的真假：
      • 对于算术运算符，表达式的值为0，则称该表达式为假，非0则为真（一般用1来表示）
      • 对于关系运算符，两边的表达式符合该关系运算符，则整个表达式为真（逻辑值为1），不符合为假（逻辑值为0）
    • 逻辑运算符
      • AND（与）:两边的表达式都为真，则整个表达式为真。简称：全真得真
        • A=1,B=0,C=1;A AND B = 0;A AND C = 1
      • OR（或）：有一个表达式为真，则整个表达式为真。简称：1真全真
        • A=1,B=0,C=1;A OR B = 1;B OR B = 0
      • 注意：对于AND运算，只有左边的值为真（非0）时，才继续进行右边的运算。对于OR运算，只有左边的值为假（0）时，才继续进行右边的运算。
        • a=1，b=2，c=3，d=4，m=1，n=1； 运行表达式:（m:=a>b）AND（n:=c>d） 由于a>b的值为0，所以m为0；n：=c>d不被执行，所以n保持原值1
      • XOR（异或）：如果A、B两个值不相同，则异或结果为1。如果a、b两个值相同，异或结果为0。简称：相异得1，相同得0
        • A=1,B=0,C=1;A XOR B = 1;A XOR C = 0
      • MOD（求余，也叫求模）：其运算对象必须是整形数据，运算结果为整除后的余数，正负与被除数相同
        • -7 MOD 3 = -1 ；7 MOD -3 = 1
      • DIV（除）：应用于结构化文本（ST）
  • 程序的3种结构：顺序结构、选择结构（先判断再选择）、循环结构
• 常用指令
  • 运动类指令
    • Moveabsj（绝对位置运动）
      • 直接指定6个轴的角度控制机器人运动
        • 各轴均以恒定速率运动，且所有轴均同时达到目的位置，其行成一条非线性路径。
      • 常用于将机器人6轴回归原点，或检查零点。 例：Moveabsj *\NoEOffs,v1000,z50,tool0;
        • *\NoEOffs中的“*”：目标位置点数据，可重命名
          • 单击“*”>调试>查看值>将rax1-6全部设为0
          • 绝对点位，工件坐标对其无任何影响，更改不同的工件坐标，运行该行程序，还是会回到以 Wobj0（基坐标）为参考的机械原点，该点可以修改位置
        • v1000：速度为1000mm/s
        • z50:转弯半径50mm
    • Movej（关节运动）
      • 由机器人自己规划一个尽量接近直线的最适合的路线，不一定是直线，因此不容易走到极限位置
      • 常用于精度要求不高的情况，适合于大范围的运动，例：Movej *,v1000,z50,tool0;
        • “*”：目标位置点，需要先将TCP移动到目标位置后再点击“修改位置”
    • MoveL（直线运动）
      • 机器人按照严格的直线进行运动
      • 常用于对轨迹精度要求较高的情况，注意：直线运动的长度不能太长，否则机器人容易走到死点位置（极限位置）。如果走到死点位置，可以在两个点之间插入一个中间点，把路径分为2部分。
    • MoveC（圆弧运动）
      • 通过起点、中间点、终点来确定的一个圆弧轨迹运动
      • 例：MoveC *,*,v1000,z50,tool0;
        • 起点：上一条指令的目标点
        • 中间点：该指令第一个“*”
        • 终点：该指令第二个“*”
      • 不确定的圆
        • 三点离太近
        • 三点离圆心近
        • 三点夹角>240°
    • 出现这个报错，则需要先将小机器人去掉
      • 两种操作
        • PP移至Main
        • PP移至光标
  • 赋值指令
    • “:=”，格式：变量:=表达式
    • 赋值指令左边必须是单个变量，右边的表达式可以是常量、变量或普通表达式
    • 只有相同数据类型才能赋值
    • 作用：将赋值指令右边的表达式赋值给左边的变量，例如：
      • reg1:=2
      • reg1:=reg2
      • reg1:=reg2+5
      • reg1:=reg1+1
  • 功能指令
    • 偏移：单击该点位>功能>点击offs
      • • • offs(p1,100,-100,0)：偏移点位置以p1为原点，X轴偏移100，Y轴偏移-100，Z轴偏移0
          • 画同心圆
          • 画同心方
            • 同心方1
            • 同心方2
              • • TX20.trans.x的意思是TX20这个点位的X轴上的数值
    • 角度偏移：单击该点位>功能>RelTool
      • RelTool同样为偏移功能，而且可以设置角度偏移，但其参考的坐标系为工具坐标
    • 取绝对值：单击该点位>功能>点击Abs
      • 例子：reg1:=Abs(reg2)
  • 调用指令
    • Proccall（调用子程序指令）
      • 调用例行（子）程序
    • return（返回程序指令）
      • 若某个子程序中含有该指令，执行此指令时，马上结束当前程序，返回到调用此程序的位置，进行下一行的程序。
    • stop（停止运行程序指令）
  • 流程控制指令
    • IF语句
      • IF语句用于实现选择结构，也可以理解为一种判断结构，其用法和C语言，只是在格式上略有不同
      • Compact IF
        • 格式： IF 表达式 THEN 语句 ENDIF
          • 含义：如果表达式的值为真，则进行下面语句，否则结束
            • 例：IF DI1=1 MOVEL P60
      • IF语句嵌套
        • IF...ELSE...
          • 格式： IF 表达式 THEN 语句1 ELSE 语句2 ENDIF
            • 含义：如果表达式为真，则执行语句1；为假，则执行语句2
              • 例：IF DI1=1 MOVEL P60 ELSE MOVEL P70
        • IF...ELSEIF...ELSE(条件选择判断)
          • 优先级（从上到下） 排斥性（上一个条件满足，则不进行下一个判断）
          • 格式： IF 表达式1 THEN 语句1 ELSEIF 表达式2 THEN 语句2 ...... ELSEIF 表达式n-1 THEN 语句n-1 ELSE 语句n ENDIF
            • • 例：IF geshu=3 MOVEL P60 ELSEIF geshu=4 MOVEL P70 ...... ELSE MOVEL P80
            • 含义：多层判断
    • TEST语句
      • 检测指令
        • 添加指令>Prog.Flow>TEST
          • • reg1由PLC给信号，PickA、PickB、PickC、PickD分别时4个例行程序，当reg1=1时，执行例行程序PickA，以此类推
    • WHILE语句
      • 循环指令WHILE运行时，机器人循环至不满足判断条件后，才跳出循环指令，执行ENDWHILE以后的运行指令。当循环指令 WHILE 运行时,存在死循环，在编写相应机器人程序时必须注意。
      • 循环指令，不会终止，除非在循环里遇到不满足的条件才会跳出循环 （添加指令>Prog.Flow>TEST）
        • 循环3次，当reg1>=3时，跳出循环
        • 一直在循环里，无法跳出循环， 所以无法执行reg1:=reg1+1
      • 死循环：为了防止人为干扰，可以将程序放在“WHILE TURE DO”中
        • • 就算由人为单周运动，该指令也会在执行到不满足条件是才跳出
        • “WHILE TURE DO”：死循环时，程序对CPU的要求很高，运算速度很快，符合很大，需要在ENDWhile前面添加一个延时指令“WaitTime 0.3”,防止CPU过负荷
    • FOR语句
      • 循环指令FOR <ID> FROM A TO B DO
        • 循环嵌套
        • 用FOR循环写的码垛
    • GOTO语句
      • Lable 标签 goto 跳转到标签位置
      • 金字塔同心方和金字塔同心圆
  • 写屏/清屏指令
    • TPWrite（写评） TPErase（清屏）
      • 案例"Welcome_to_zhinanche"
      • 案例“画方和画圆的计数”
        • • 应用到字符串和可选变量，写字符串一定要用双引号“”
• I/0类指令
  • Set(置位指令)
    • 作用：将信号置1
    • 格式：Set 信号名 （例如：Set do2）
  • Reset（复位指令）
    • 作用：将信号置0
    • 格式：Reset 信号名 （例如：Reset do2）
  • SetDO（配置DO指令）
    • 作用：配置do信号的值
    • 格式：SetDO 信号名，信号值
      • 例如：SetDO do2,1 等价于 Set do2
      • 例如：SetDO do2,0 等价于 Reset do2
      • 可以设置延迟时间，如：SetDO\SDelay：=3,do2,1 表示延迟3秒后将do2设为1。 “可选变量”的意思，就是该指令还有一些其他的，可以选择性打开或关闭的功能参数
  • GirpLoad（搬运时有效载荷指令）
    • 如果IO信号用于控制搬运时夹爪的抓紧松开，则需要用GirpLoad指令指定有效载荷。
    • 例 ：Set do2; (夹爪夹紧) GirpLoad loadhezi; (搬起盒子，机器人有承重，承重量为盒子有效载荷) MoveL p60,v1000,tool0; (移动到p60点) Reset do2; (夹爪松开) GirpLoad load0; (松开盒子，机器人无承重，为默认的load0)
  • WaitDI（等待di指令）
    • 等待DI信号为设定的信号值，才会执行下面的语句。超过最大等待时间MaxTime （默认300ms）则报警或出现出错提示。最大等待时间可自由设定
    • 格式：WaitDI 信号名，信号值 （例如：WaitDI di1,1）
  • WaitDO（等待do指令）
    • 等待DO信号为设定的信号值，才会执行下面的语句。
    • 格式：WaitDO 信号名，信号值 （例如：WaitDO do1,1）
  • WaitUntil（等待数据指令）
    • 这是一个综合的等待数据指令，等待的数据可以是IO信号，也可以是数字量、布尔量等其他程序数据（可以理解为判断指令）
    • 格式：WaitUntil 数据名 关系运算符(>=<) 数据值
      • di信号：WaitUntil di1=1
      • do信号：WaitUntil do2=1
      • 布尔量：WaitUntil tlag1=TRUE
      • 数字量：WaitUntil num1>2
    • PS：WaitUntil di1=1 等价于 WaitDI di1,1 WaitUntil do2=1 等价于 WaitDO do2,1
  • PulseDO（脉冲输出指令）
    • PulseDO do1
    • 输出一个脉冲信号，脉冲长度为 0.2 s。
    • [\PLength]－参变量 ( num )；脉冲长度，0.001s-2000s。
  • 总结
    • 1、等待类指令可以看做一种判断指令
    • 2、超过最大等待时间MaxTime（默认300ms）则报警或出现出错提示。最大等待时间可自由设定
    • 3、如果I/O类指令前有运动指令，其最后一条的转弯数据z必须设置为fine，否则置位 （复位）会提前
• 速度控制指令