DE10148519A1

DE10148519A1 - Programmierverfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogramms einer industriellen Maschine

Info

Publication number: DE10148519A1
Application number: DE10148519A
Authority: DE
Inventors: Arthur Thiel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2003-04-24
Also published as: US20030093165A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Programmierverfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes (1, 11, 12, 15) für Abläufe einer industriellen Maschine mit Teach-In Funktion, wobei wenigstens ein Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14), durch welches während des Teach-In einen Ablauf initiiert ist, aufgerufen wird und wobei das Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) das Steuerungsprogramm (1, 11, 12, 15) und/oder ein weiteres Unterprogramm (3, 36, 37, 38) mit einem Code und/oder Daten versorgt. Somit ist die Funktionalität des Teach-In durch verbesserte Unterprogramme (2, 3, 6, 7, 8, 14, 36, 37, 38) erweitert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Programmierverfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes für Abläufe einer industriellen Maschine durch ein Teach-In Verfahren.

Ein Beispiel für ein Programmierverfahren für eine Steuerung einer industriellen Maschine ist aus der Bedienungsanleitung "Sinumerik 840D/840DE/810D Bedienungsanleitung AT6 (BAH) - Ausgabe 06.00" bekannt. Auf die Funktion des Teach-Ins, d. h. des Programmierens durch Vormachen, wird dort beispielhaft auf den Seiten 7/86 bis 7/98 bezug genommen.

Durch die Programmierung mittels Teach-In sind Programmsätze des Steuerungsprogramms einfügbar, abänderbar, ersetzbar und Programme mit einem Editor korrigierbar. Mittels Teach-In sind Abläufe durch die Ausführung von Abläufen programmierbar. Dies dient der Erstellung eines Steuerungsprogramms für Abläufe einer industriellen Maschine. Zur Programmierung führt der Programmierer Abläufe aus, welche dann durch das Teach-In programmiert sind. Kreisförmige Verfahrbewegungen einer Werkzeugmaschine sind beispielsweise durch fest vorgegebene Zusatzfunktionen während des Teach-In in das Steuerungsprogramm durch die Vorgabe von Hilfspunkten einfügbar, wobei beim Teach-In die Bewegung selbst nicht ausgeführt wird. Dadurch, dass die Bewegung selbst nicht vollzogen wird, erfolgt keine anschauliche Kontrolle der Ausführbarkeit einer derartigen Bewegung. Der Versuch der Ausführung nicht ausführbarer Bewegungen kann zu Beschädigungen von Hardware führen. Für den Anwender bzw. den Programmierer sind Zusatzfunktionen vorgegeben, welche jedoch nicht an unterschiedliche Aufgaben flexibel anpassbar sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher die Funktionalität des Teach-In durch verbesserte Unterprogramme zu erweitern.

Die Aufgabe wird durch ein Programmierverfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes für Abläufe einer industriellen Maschine bei den durch die Ausführung von Abläufen, d. h. durch Teach-In, diese Abläufe einprogrammiert werden, wobei wenigstens ein Unterprogramm, welches während des Teach-In einen Ablauf initiiert, aufgerufen wird und wobei das Unterprogramm das Steuerungsprogramm oder ein weiteres Unterprogramm mit einem Code und/oder Daten versorgt gelöst.

Neben editierenden Verfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes für Abläufe einer industriellen Maschine gibt es auch Verfahren, bei welchen durch die Ausführung der Abläufe selbst, diese Abläufe in ein Steuerprogramm einprogrammiert werden. Dieser Vorgang wird auch als Teachen oder Teach-In bezeichnet. Während des Vorganges des Teachen's, d. h. während des Teach-In ist ein oder sind mehrere Unterprogramme aufrufbar. Wenigstens durch ein Unterprogramm wird das Steuerungsprogramm selbst mit Daten versorgt, wobei das Unterprogramm einen Ablauf initiiert. Neben der Versorgung mit Daten ist auch eine Versorgung zumindest des Steuerungsprogramms mit einem Code vorsehbar. Dieser Code ist für das Steuerungsprogramm und/oder ein Unterprogramm neu und enthält Anweisungen bzw. Befehle. Ein Unterprogramm ist vorteilhafter Weise auch in der Lage wenigstens ein weiteres Unterprogramm mit Daten zu versorgen. Daraus ergibt sich, eine komplex aufbaubare Datenversorgungsstruktur. Durch derartige Strukturen sind Unterprogramme datentechnisch miteinander verknüpfbar. Die Datenversorgung ist auf verschiedene Funktionalitäten richtbar. Ein Unterprogramm versorgt ein weiteres Programm z. B. mit: Variablen, Konstanten, Befehlen, u. a.. Ein durch den Ablauf eines Unterprogrammes hervorgerufener Ablauf der industriellen Maschine ist z. B. wenigstens in Teilen dieser ins Steuerungsprogramm geteacht, wobei jedes auf der NC ablauffähige Programm in klassischer Weise ein Teileprogramm ist.

Eine weitere Funktion des Unterprogramms ist beispielsweise die Initiierung eines Ablaufes durch welchen Daten erlangt werden, mit welchen das Steuerungsprogramm versorgt wird. Ein Beispiel hierfür sind zu erlangende Messergebnisse. Messergebnisse sind beispielsweise die Position von Objekten oder auch die Messung einer Oberflächengüte. Ist bei einer Fläche beispielsweise deren Planheit zu ermitteln so ist ein Unterprogramm in der Lage diese festzustellen und den Wert der Planheit an das Steuerungsprogramm als Konstante zu übergeben. Das Maß der Planheit ist ein variabler Parameter welcher während des Teach-Vorgangs festgestellt wird um das Steuerungsprogramm mit diesen Daten zur Planheit zu versorgen. Innerhalb des Steuerungsprogramms sind diese Daten feste Parameter und konstant. Die Planheit ist ein Beispiel für einen variablen Wert, wie auch anderer variabler Parameter, welche einen Zustand der industriellen Maschine beschreiben und durch ein Unterprogramm in ihrem Wert festgehalten werden, welchen sie bei der Ausführung des Unterprogramms haben und der als Konstante an das Steuerungsprogramm übergeben wird.

Eine weitere Lösung der Aufgabe der Erfindung ergibt sich erfindungsgemäß aus einem Programmierverfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes für Abläufe einer industriellen Maschine bei dem durch die Ausführung von Abläufen, d. h. durch Teach-In diese Abläufe einprogrammiert werden, wobei wenigstens ein Unterprogramm während des Teach-In aufgerufen wird und das Unterprogramm, das Steuerungsprogramm und/oder ein weiteres Unterprogramm mit einem Code und/oder auswählbaren Daten versorgt.

Zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes für Abläufe einer industriellen Maschine wird ein Programmierverfahren verwendet, welches durch Ausführung von Abläufen, d. h. durch Teach- In diese Abläufe einprogrammiert. Ein derartiges Programmierverfahren ist mit anderen Programmierverfahren kombinierbar. Darunter sind beispielsweise Programmierverfahren zu verstehen, welche ein Steuerungsprogramm textuell editieren wie z. B. bei einer Anweisungsliste oder graphisch editieren wie z. B. beim Programmieren mit Funktionsbausteinen. Neben den Anweisungslisten, auch AWL genannt, sind funktionsbausteinbasierte Programmiersprachen, für welche der Begriff FUB kennzeichnet ist, Programmiersprachen mit Kontaktplänen, KOP, oder Structured Text Programmiersprachen, ST, oder Hochsprachen wie C++ bekannt. Durch das Teach-In Programmierverfahren wird durch die Ausführung eines Ablaufs der Ablauf programmiert. Während des Teach-In-Programmes wird wenigstens ein Unterprogramm aufgerufen. Dieses Unterprogramm versorgt das Steuerungsprogramm und/oder ein weiteres Unterprogramm mit auswählbaren Daten. Die ausgewählten Daten werden dem Steuerungs- und/oder einen weiteren Unterprogramm übergeben, wobei die Auswahl der Daten entweder durch das Unterprogramm vorbestimmt ist und/oder durch den Programmierer erfolgt. Durch die Versorgung bzw. Übergabe der Daten an das Steuerungsprogramm und/oder ein weiteres Unterprogramm werden diese Programme mit Werten versorgt und/oder auch editiert. Durch die Möglichkeit der Auswahl der Daten ist die Funktion des Unterprogramms sehr variabel. Durch die direkte Datenversorgung wird ein manueller Datenübertrag durch den Anwender oder den Programmierer zwischen dem Unterprogramm und einem anderen Programm überflüssig. Aktuelle Zustände der industriellen Maschine und/oder aktuelle Parameter des Unterprogramms sind fixierbar.

In einer vorteilhaften Ausführung des Programmierverfahrens sind als Daten wenigstens ein Parameter der industriellen Maschine zum Ausführungszeitpunkt des Unterprogramms vorgesehen.

Eine industrielle Maschine weist unterschiedliche Parameter auf. Ein Beispiele hierfür sind Zustandsparameter, welche den Zustand der industriellen Maschine beschreiben, wie z. B. Positionswerte, Geschwindigkeiten, Drehzahlen oder Beschleunigungen. Andere Parameter wären z. B. auch berechnete Parameter wie eine Kennzahl für eine Unwucht oder Parameter, mit welchen die industriellen Maschine selbst versorgt wurde. Eine derartige Versorgung ist durch andere industrielle Maschinen, Steuerungseinrichtungen, Datenverarbeitungsmaschinen oder eine Einrichtung zur Dateneingabe auch als Man Maschine Interface MMI bekannt, ausführbar und umfaßt beispielsweise Daten über die Position eines Werkstückes. Wenigstens ein Parameter der industriellen Maschine wird mit seinem Wert zum Ausführungszeitpunkt des Unterprogramms an das Steuerungsprogramm und/oder ein weiteres Unterprogramm übergeben. Auf diese Weise ist ein variabler Parameter in seinem Wert einfrierbar und wird als Konstante in andere Programme übernommen. Als Parameter der industriellen Maschine ist zum Ausführungspunkt des Unterprogramms auch eine Variable übergebbar. Wird das Steuerungsprogramm und/oder ein weiteres Unterprogramm mit einem variablen Parameter d. h. einer Variablen versorgt, so ist dieser zum Ausführungszeitpunkt des Unterprogramms kein konstanter Wert zugeordnet. Das während des Teach-In Vorganges aufgerufene Unterprogramm ist so ausführbar, dass es auch Daten über Befehle an ein weiteres Programm übergibt, so dass das andere Programm durch neue ausführbare Befehle erweitert ist.

In vorteilhafter Weise sind als Daten wenigstens eine Anweisung vorgesehen.

Die Versorgung mit Daten bzw. die Übergabe von Daten beschränkt sich nicht lediglich auf Parameter sondern bezieht sich auch auf wenigstens eine Anweisungen welche dem Steuerungsprogramm und/oder einem weiteren Unterprogramm übergeben wird. Anweisungen sind beispielsweise Befehle und/oder Befehlsätze wie Zuweisungen oder Rechenoperationen.

In vorteilhafter Weise ist als Anweisung wenigstens ein Aufruf eines Unterprogramms vorgesehen.

Durch die Versorgung des Steuerprogramms und/oder eines weiteren Unterprogrammes mit dem Aufruf eines Unterprogramms sind sehr komplexe Strukturen aufbaubar. Diese sind variabel zu gestalten. Die Versorgung mit einem Unterprogramm ist auch mit der Versorgung mit Parametern und/oder Anweisungen verbindbar. So sind Eingangsparameter des aufzurufenden Unterprogramms mit Variablen und/oder Konstanten versorgbar.

In vorteilhafter Weise ist für das Unterprogramm eine Programmierung vorgesehen.

Durch die Programmierung eines Unterprogramms und/oder mehrerer Unterprogramme sind diese sehr variabel einsetzbar. Die Daten, welche zur Versorgung eines Steuerungsprogramms - und/oder eines weiteren Unterprogramms dienen sind flexibel wählbar. Zusätzlich sind weitere Operationen bezüglich der Verarbeitung von Daten innerhalb des Unterprogramms programmierbar. Für die Programmierung des Unterprogramms stehen auch die für die Programmierung des Steuerungsprogramms vorhandenen Programmierverfahren zur Verfügung. Dies sind neben den graphischen bzw. textuellen Programmierverfahren auch die lernenden Programmierverfahren wie Teach-In. Durch die Übergabe von Daten von einem Unterprogramm zu einem anderen Unterprogramm sind verschachtelte Unterprogrammaufrufe durchführbar, wobei die übergebenen Daten jeweils eine Gruppe von Unterprogrammen oder ein spezielles Unterprogramm kennzeichnet, welche dann zur Ausführung kommt.

In einer vorteilhaften Weise wird zumindest ein Teil des Unterprogramms durch Teach-In programmiert.

Um einen Programmierer bzw. einen Anwender die Programmierung eines Unterprogramms zu erleichtern, sind auch Unterprogramme teachbar. Dies ist insbesondere bei komplexen Unterprogrammen vorteilhaft. Da das Verfahren des Teach-In insbesondere eine einfache und schnelle Programmierung und das selbst bei schlecht geschultem Personal als Anwender bzw. als Programmierer erlaubt, sind nun auch Unterprogramme ebenso einfach wie Steuerungsprogramme selbst zu programmieren.

In einer vorteilhaften Weise erfolgt durch das Unterprogramm eine Berechnung, wobei wenigstens ein Ergebnis der Berechnung aus dem Unterprogramm an ein weiteres Unterprogramm und/oder an das Steuerungsprogramm übergeben wird.

Durch Unterprogramme sind Berechnungen vornehmbar, welche Zwischenergebnisse und/oder Ergebnisse liefern, die zur Datenversorgung eines weiteren Programms, d. h. eines Steuerungsprogramms und/oder eines weiteren Unterprogramms dienen. Durch die Verwendung eines Unterprogramms zur Berechnung von z. B. Koordinatentransformationen sind immer wiederkehrende Berechnungen effektiv ausführbar.

In einer vorteilhaften Weise führt das Unterprogramm wenigstens einen Messvorgang aus und wenigstens ein Ergebnis des Messvorgangs wird in ein weiteres Unterprogramm und/oder in das Steuerungsprogramm übergeben.

Insbesondere während des Vorgangs des Teach-Ins sind Zustände, z. B. bezüglich von Positionen und/oder von Beschaffenheiten eines Werkstücks oder eines Produktionsstücks beispielhaft messbar. Derartige Messwerte sind als konstante Werte in ein anderes Programm übergebbar.

In vorteilhafter Weise wird durch das Unterprogramm eine Orientierung und/oder ein Bezugssystem erstellt, wobei Daten dieser Erstellung in ein weiteres Unterprogramm und/oder in das Steuerungsprogramm übergeben werden.

Innerhalb eines Unterprogramms sind neue Bezugsysteme bzw. Orientierungen erstellbar. Diese Erstellung erfolgt z. B. durch Koordinatentransformation. Vorteilhaft ist dies insbesondere dann, wenn beispielsweise bei Werkzeugmaschinen neue Bearbeitungsebenen eingeführt werden. Dies erleichtert vielfach den Umgang und die anschauliche Programmierung, so dass durch den Anwender bzw. den Programmierer die Programmierung schneller, einfacher und/oder sicherer erfolgt.

In einer vorteilhaften Anwendung ist das Programmierverfahren für industrielle Maschinen mit einer nummerischen Steuerung vorgesehen.

Das Programmierverfahren benötigt eine Einrichtung auf der Programme ablauffähig sind. Weist eine industrielle Maschine bereits eine derartige Einrichtung zur Datenverarbeitung auf, wie es z. B. bei einer numerischen Steuerung der Fall ist, so ist das erfinderische Programmierverfahren mit einer nummerischen Steuerung kombinierbar. Unter industriellen Maschinen sind beispielsweise Werkzeugmaschinen, Produktionsmaschinen- und/oder Handhabungsautomaten zu verstehen. Handhabungsautomaten sind beispielsweise Roboter, bei welchen zur Programmierung bereits vielfach Teach-In-Verfahren Anwendung finden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen in der mehrere Ausführungsformen des Programmierverfahrens schematisch veranschaulicht sind.

Fig. 1 zeigt schematisiert eine erste Programmstruktur,

Fig. 2 zeigt einen Quader als Anwendungsbeispiel für das Programmierverfahren,

Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung des Quaders aus Fig. 2,

Fig. 4 zeigt schematisch eine zweite Programmstruktur,

Fig. 5 zeigt ein Unterprogramm,

Fig. 6 zeigt schematisch eine dritte Programmstruktur,

Fig. 7 zeigt schematisch eine vierte Programmstruktur.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt eine Kombination aus einem Teileprogramm 1 und zwei Unterprogrammen 2 und 3. Die Programme 1, 2, 3 sind in Programmabschnitte 5 untergliedert. Die verwendeten Programmabschnitte 5 sind Hilfsmittel zur schematischen Darstellung der Verknüpfung zwischen den Programmen 1, 2, 3 und zur Darstellung von Abschnitten von Befehlsschritten. Das Unterprogramm 2 wird zwischen zwei Programmabschnitten 5 des Teileprogramms 1 über einen asynchronen Unterprogrammaufruf 10 aufgerufen, wobei die Asynchronität in der Fig. 1 durch die Strichlierung des Pfeils zum Ausdruck kommt. Der Unterprogrammaufruf 10 ist deshalb als asynchron zu bezeichnen, da er während des Ablaufs des Teileprogramms 1 z. B. von einem Anwender bzw. einem Programmierer initiierbar ist. Mit der Auslösung des Unterprogramms 2 hat das Steuerprogramm eine aktuelle Position. An dieser Position ist Code durch wenigstens ein Unterprogramm einfügbar. Das Unterprogramm 3 wird durch einen Unterprogrammaufruf 13 vom Unterprogramm 2 aufgerufen. Dieser Aufruf erfolgt beispielsweise synchron aus einem Programmabschnitt 5 des Unterprogramms 2 heraus, wobei dann beispielsweise die Abarbeitung des Unterprogramms 2 temporär stehen bleibt, bis das Unterprogramm 3 abgearbeitet ist. Die Synchronität ergibt sich aus dem Aufruf aus dem Unterprogramm 2 heraus. Zwischen den Programmen 1, 2, 3 sind Daten, wie zum Beispiel Werte von Variablen und/oder Codes, d. h. Anweisungen bzw. Befehle austauschbar. Die Codeversorgung und/oder Datenversorgung 61 ist beispielsweise eine Datenübergabe, bei der ein Wert wenigstens einer Variablen vom Unterprogramm 2 an das Teileprogramm 1 übergeben wird. Die Codeversorgung und/oder Datenversorgung 62 ist beispielsweise eine Datenübergabe, bei der das Unterprogramm 2 dem Teileprogramm 1 einen gesamten Programmabschnitt mit Befehlen hinzufügt. Mit der Code- und/oder Datenversorgung 61 und 62 wird beispielsweise Code nach der aktuellen Position des Teileprogramms eingefügt. Das Unterprogramm 2 ist auch in der Lage das Unterprogramm 3 mit Daten und/oder Code zu versorgen, wie dies durch die Code- und/oder Datenversorgung 63 dargestellt ist. Das Unterprogramm 3 wiederum weist eine Code- und/oder Datenversorgung 64 für das Teileprogramm 2, welches das Steuerungsprogramm ist auf.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt in Verbindung mit der Darstellung gemäß Fig. 3 ein Beispiel für die vorteilhafte Anwendung eines Unterprogramms innerhalb eines Teach-In-Vorganges.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt einen Würfel 70 in perspektivischer Darstellung mit acht Würfelecken 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78. Die Aufgabe eines Steuerungsprogramms einer industriellen Maschine ist z. B. die Würfelecke 76 so abzutragen, dass sich durch die Abtragung von Material eine Dreiecksfläche 80 mit den Dreieckspunkten 81, 82 und 83 ergibt.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt den Würfel 70 gemäß Fig. 2 mit sieben Würfelecken 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78 und drei Dreieckspunkten 81, 82, 83. Die Dreieckspunkte 81, 82, 83 spannen eine Dreiecksfläche 80 auf. Auf der Dreiecksfläche 80 befindet sich eine Gravur 9 in Gestalt des Buchstaben "G". Befindet sich der Würfel 70 als Werksstück z. B. in einer Werkzeugmaschine, oder ist der Würfel 70 das Werksstück eines Handhabungsautomaten, wie z. B. eines Roboters und ist der Würfel 70 innerhalb des jeweiligen Bezugssystems der industriellen Maschine ausgerichtet, so sind die Würfelecken 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78 sowohl von einem Werkzeug einer Werkzeugmaschine als auch von einem Arm eines Handhabungsautomaten leicht anfahrbar. Diese leichte Anfahrbarkeit ergibt sich vorteilhaft aus der gleichartigen Orientierung der Bezugssysteme der industriellen Maschine mit einem Bezugssystem, bzw. einem Bezugskoordinatensystem entlang der Längsseiten des Würfels 70. Die Verbindungen zwischen der Würfelecke 71 mit der Würfelecke 72, der Würfelecke 71 mit der Würfelecke 74 und der Würfelecke 71 mit der Würfelecke 75 spannen zum Beispiel ein rechtwinkliges Koordinatensystem auf. Innerhalb eines derartigen Koordinatensystems sind auch die Dreieckspunkte 81, 82, 83 auf dem Würfel 70 durch einen Anwender bzw. Programmierer leicht anzufahren. Für die Erstellung der Dreiecksfläche 80 ergeben sich so keine größeren Schwierigkeiten. Ist nun die Dreiecksfläche 80 z. B. mit einer Gravur 9, die den Buchstaben G darstellt zu versehen, so ergibt sich für den Anwender bzw. den Programmierer der industriellen Maschine die Schwierigkeit der Programmierung innerhalb der im Bezug auf das Orientierungssystem der industriellen Maschine schiefliegenden Dreiecksfläche 80. Durch Rotation bzw. Transformation des Beszugskoordinatensystems in die Dreiecksfläche 80 erleichtert sich die Programmierung der Gravur 9. Die Dreiecksfläche 80 liegt vorteilhaft in einer Ebene, welche von zwei Achsen eines karthesischen, rechtwinkligen Bezugskoordinatensystems aufgespannt wird. Vorteilhafterweise liegt beispielsweise die Verbindung zwischen dem Dreieckspunkt 83 und dem Dreieckspunkt 81 auf einer Achse des transformierten Koordinatensystems. Von einem im Teach-In Vorgang gestarteten Unterprogramm wird die Orientierung der Dreiecksfläche 80 durch Anfahren der Dreieckspunkte 81, 82 und 83 ermittelt und die Koordinatentransformation in Teileprogramm übertragen. Fig. 6 zeigt schematisch den Ablauf eines derartigen Vorganges.

Die Darstellung gemäß Fig. 4 zeigt ein Unterprogramm 6 mit Programmabschnitten als Unterprogrammstart 20, Meßzyklus 22, Zwischenschritt 23, Koordinatentransformation 24, Übergabebefehlssatz 25 und dem Programmende 26 und ein Steuerungsprogramm 11. Der erste Programmabschnitt 5 ist der Unterprogrammstart 20. Der zweite Programmabschnitt ist ein Messzyklus 22, welcher beispielsweise die Orientierung eines Objekts innerhalb des Bezugssystems der industriellen Maschine mißt. Dem Messzyklus 22 können demzufolge verschiedene Zwischenschritte 23 folgen, wobei nur ein Zwischenschritt 23 figürlich gezeigt ist. Ist das Ergebnis des Messzyklus 22 z. B. eine schiefe Orientierung eines Objekts innerhalb des Bezugssystems der industriellen Maschine so ist eine Koordinatentransformation 24 vorsehbar. Die Transformation der Koordinaten wird über einen Programmabschnitt als Befehlssatz zur Koordinatentransformation als eine Code- und/oder Datenversorgung 27 an ein nur im Ausschnitt dargestelltes Steuerungsprogramm 11 in einen Programmabschnitt als Programmbefehlszeile 29 übergeben. Die Programmbefehlszeile 29 kommt neu in eine Programmabschnittsabfolge 28 hinein. Das Unterprogramm 6generiert innerhalb des Steuerungsprogramms 11 einen Programmabschnitt, welcher die bereits im Unterprogramm 6 geschriebene Programmbefehlszeile 29 enthält. Das Steuerungsprogramm 11 ist so durch das Unterprogramm 6 editiert worden.

Die Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt ein Unterprogramm 7. In der strukturierten Darstellung gemäß Fig. 5 wird beispielhaft die Fähigkeit eines Unterprogramms gezeigt, weitere Unterprogramme 36, 37, 38 und 39 aufzurufen. Nach dem Unterprogrammstart 20 folgt eine Kriteriumsabfrage 30 "Wert = " ob eine Variable mit der Bezeichnung "Wert", den Wert 1, 2, 3 oder 4 annimmt. Ist der "Wert = 1" so ist das Unterprogramm 36 abzuarbeiten. Ist der "Wert = 2" so ist das Unterprogramm 37 abzuarbeiten. Ist der "Wert = 3" so ist das Unterprogramm 38 abzuarbeiten. Ist der "Wert = 4" so ist das Unterprogramm 39 abzuarbeiten. Ein Unterprogramm 7 verzweigt sich so auf verschiedene Unterprogramme 36, 37, 38 und 39. Diese Unterprogramme 36, 37, 38 und 39 weisen ihrerseits wie bereits beschrieben einen Übergabebefehlssatz 25 an ein Steuerungsprogramm oder ein weiteres Unterprogramm auf. Die Unterprogramme 7, 36, 37 38 und 39 weisen ein Programmende 26 auf.

Die Darstellung gemäß Fig. 6 zeigt ein zeilenorientiertes Unterprogramm 8 mit einem Programmaufruf 41 eines asynchronen Unterprogramms mit der Bezeichnung "MessAsup": "PROC MessAsup SAVE". Dabei ist "PROC ein Symbol für einen Procedurkopf, "MessAsup" der Name der Procedur, d. h., des Programms und "SAVE" die Bezeichnung einer G-Funktion. G-Funktionen werden nach dem Beenden restauriert. Schaltet beispielsweise ein asynchrones Unterprogramm, auch als Asup bezeichenbar mit einem Teileprogrammbefehl G91 auf incrementelle Programmierung um, so schaltet "SAVE" nach dem Asupende wieder auf absolute Programmierung zurück, je nach dem was im Hauptprogramm eingestellt war, z. B.:
Incrementelle Programmierung auf der aktuellen Position X = 377 GO X100; → Maschine fährt nach 477
absolute Programmierung auf der aktuellen Position X = 377 GO X100; → Maschine fährt nach 100.

Das Unterprogramm ist als ein asynchrones Unterprogramm bezeichenbar, da dieses Unterprogramm innerhalb des Ablaufs des Steuerungsprogrammes asynchron aufrufbar ist. Der Anwender bzw. Programmierer kann asynchron während der Programmierung des Steuerungsprogramms oder nach der Programmierung des Steuerungsprogramms in dessen Ablauf ein anderes Unterprogramm starten. Dieser Vorgang ist mit dem Teach-Modus verbunden. Dem Programmaufruf 41 folgt die Ausführung eines nicht näher bezeichneter Messzyklus 42. Der Platzhalter 47 zeigt symbolisch, dass das Unterprogramm 8 aus mehr als den dargestellten Programmabschnitten bestehen kann. Dem Platzhalter 47 folgt für eine Werkzeugmaschine beispielsweise die Ausrichtung eines Fräsers, wobei diese Fräsausrichtung 43 von einem weiteren Platzhalter 47 und einer Framedrehung 44 gefolgt wird. Zum Verständnis für dieses Beispiel dienen die Fig. 2 und 3. Der Messzyklus 42 misst beispielsweise die Orientierung der Dreiecksfläche 80. Mit der Fräsausrichtung 43 erfolgt die Ausrichtung einer Fräse zum Fräsen der Dreiecksfläche 80. Die Framedrehung 44 gibt die Drehung des Koordianatensystems, d. h. die Koordinatentransformation an. Mit dem Übergabebefehlssatz 45 wird mit dem Befehl "TOTEACH" der Befehl, d. h. der Code "$P_FRAME = $P_FRAME: CROT(X, '$AA_IW(B)', Z, '$AA_IW(A)'))" in das Steuerungsprogramm geschrieben und ist dort als Unterprogrammeditierung 48 zwischen dem Programmabschnitt mit dem Inhalt "N100 X100" und dem Programmabschnitt mit dem Inhalt "N200 Y200" eingefügt. Die im obigen Befehl verwendeten Ausdrücke mit dem führenden $-Zeichen geben Variablen an. Durch die Verwendung von Backquotes'' können die Teile von TOTEACH bestimmt werden, die ausgewertet werden, bevor sie übernommen werden. Damit können Variablen, die die Zustände der Maschine darstellen, als Konstanten in das zu teachende Programm übernommen werden. Der verwendete Ausdruck "CROT" gibt einen Rotationsbefehl für die gegebenen Achsen "X" und "Z" an. Der genannte Befehl ist eine Anweisung, welche einen aktuellen Frame in einer x-Achse um den Wert "$AA_IW(B)", d. h. den Istwert einer Achse B rotiert und auch in einer z-Achse des aktuellen Frames, diesen um den Wert aus "$AA_IW(A)", d. h. den Istwert einer Achse A, rotiert. Zur Datenversorgung des Steuerungsprogrammes 12 werden die Variablen "$AA_IW(B)" und "$AA_IW(A)", welche für den Wert des aktuellen Rotationswinkels zweier Achsen B und A stehen herangezogen. Die Werte "$AA_IW(A)" und "$AA_IW(B)" sind Winkel im Grad. Im Steuerungsprogramm 12 findet sich dann nun folgende Unterprogrammeditierung 48:
"$P_FRAME = $P_FRAME: CROT(X, 45.0, Z, 45.0))" nach dem die Steuerung für "$AA_IW(B)" den Wert 45° Grad als Daten ermittelt hat. Entsprechendes gilt auch für "$AA_IW(AV". Der Ausdruck "FRAME" ist eine lineare Abbildungsvorschrift von einem Koordinatensystem in ein anderes. Diese Abbildungsvorschrift skaliert, rotiert, spiegelt und verschiebt die programmierte Bahnen.

In dem Klammerausdruck hinter dem Befehl "TOTEACH" sind mit Backquotes die Teile der Anweisung eingeklammert, die zuerst ausgewertet werden, bevor der Ausdruck in das Teach-Programm, d. h., das Teileprogramm übernommen wird. Mit dieser Technik wird ihr aktueller Wert festgefroren und er fließt als Konstante in das Teach-Programm ein. Damit werden in der Regel aktuelle Maschinenzustände festgefroren. Wird die Anweisung "$P_FRAME = $P_FRAME: CROT(X, '$AA_IW(B)', Z, '$AA_IW(A)')" auf Fig. 2 bezogen kann davon ausgegangen werden, dass die Achsen A und B senkrecht auf die Fläche 80 gestellt worden sind. Dies kann durch das Asup automatisch geschehen oder durch Handeingriffe sichergestellt werden. Die aktuellen Achspositionen von A und B bestimmen dann die neue Drehung. Der Befehl "M17" steht für den Unterprogrammrücksprung. Der Ausdruck "ENDPROC" ist die schließende Klammer für den Befehl PROC und beendet das Unterprogramm 8.

Die Darstellung gemäß Fig. 7 zeigt ein Unterprogramm 14 und ein Steuerungsprogramm 15. Das Unterprogramm 14 mit dem Namen "asup4" erfüllt die Aufgabe der Auswahl eines Unterprogramms aus mehreren zur Verfügung stehenden Unterprogrammen "myAsup41", "myAsup42", "myAsup43" und "myAsup44" und der Datenversorgung des Steuerungsprogramms 15 mit Variablen wie z. B. "$A_DBD(4)" bzw. mit Konstanten wie z. B. "27" = "A DBD(8)".

Mit dem Programmaufruf
"PROC asup4 SAVE"
wird das Unterprogramm asup4 gestartet. Danach folgt die Programmzeile
"case $A_DBD(0) of 1 gotof asup41 2 gotof asup42 3 gotof asup43 4 gotof asup44 default gotof end".
Hiernach wird je nach dem Wert der Variablen "$A_DBD(0)" ein Sprung zu "asup41" für "$A_DBD(0) = 1", zu "asup42" für "$A_DBD (0) = 2", zu, "asup43" für "$A_DBD(0) = 3" und zu "asup44" für "$A_DBD(0) = 4" ausgeführt, es erfolgt also eine Verzweigung nach dem Inhalt der Variable $A_DBD(0).
Wenn die Variable 1 ist dann springe an das Programmsprungziel asup4l;
Wenn die Variable 2 ist dann springe an das Programmsprungziel asup42;
Wenn die Variable 3 ist dann springe an das Programmsprungziel asup43;
Wenn die Variable 4 ist dann springe an das Programmsprungziel asup44;
Wenn die Variable einen anderen Wert hat dann springe an das Programmsprungziel end.

Beim Sprungbereich
"asup41:"
steht der Befehl:
"TOTEACH (myASUP41 ($A_DBD(4)'))"
Hinter dem Befehl "TOTEACH" steht in Klammern () der Ausdruck, der in das Steuerungsprogramm 15 einzufügen ist. Abgeschlossen wird der Sprungbereich mit dem Befehl:
"REPOSA"
Dem Sprungbereich asup41 folgen in ähnlicher Weise die Sprungbereiche:
"asup42:"
"TOTEACH (myASUP42('$A_DBD(8)'))"
"REPOSA"

"asup43:
"TOTEACH (myASUP43 ('$A_DBD(8)', $A_DBD(4)))"
"REPOSA"

"asup44:"
"TOTEACH (myASUP44('$A_DBD(40)'))" "REPOSA"
Mit den Befehlszeilen:
"end:"
"setal (61000); falscher Programmaufruf
"ENDPROC"
endet das Unterprogramm 41.

Der Befehl "setal" steht für "Set Alarm" so dass ein Alarm abgesetzt wird. In einer Programmzeile steht hinter dem ";" ein Kommentar wie z. B. "falscher Programmaufruf".

Der Befehl "REPOSA" gibt ein spezielles Unterprogrammende für Asups, d. h. für asynchrone Unterprogramme an, das ein wiederanfahren an eine Kontur erlaubt, auch als Repositionieren bekannt.

Unter der Annahme, dass im Unterprogramm 14 gilt "$A_DBD(0) = 3" und dass für die Systemvariable "$A_DBD" gilt "$A_DBD(8) = 27" und dass der Aufruf des Unterprogrammes "asup4" nach der Programmzeile "N100 X100" und vor der Programmzeile "N200 Y200" im Steuerungsprogramm erfolgt ergibt sich zwischen diesen Programmzeilen die vom Unterprogramm eingefügte Programmzeile: "myASUP43 (27, $A_DBD(4))". Systemvariablen sind in der NC von außen setzbar.

Die gezeigten Beispiele zeigen die Flexibilität der erfindungsgemäßen Programmierverfahrens mit den flexibel gestaltbaren Unterprogrammen.

Claims

1. Programmierverfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes (1, 11, 12, 15) für Abläufe einer industriellen Maschine bei dem durch die Ausführung von Abläufen, d. h. durch Teach- In, diese Abläufe einprogrammiert werden, wobei wenigstens ein Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14), welches während des Teach-In einen Ablauf initiiert, aufgerufen wird und wobei das Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) das Steuerungsprogramm (1, 11, 12, 15) und/oder eine weiteres Unterprogramm (3, 36, 37, 38, 39) mit einem Code und/oder Daten (27, 61, 62, 63, 64) versorgt.

2. Programmierverfahren zur Erstellung eines Steuerungsprogrammes (1, 11, 12, 15) für Abläufe einer industriellen Maschine bei dem durch die Ausführung von Abläufen, d. h. durch Teach- In, diese Abläufe einprogrammiert werden, wobei wenigstens ein Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) während des Teach-In aufgerufen wird, und das Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) das Steuerungsprogramm (1, 11, 12, 15) und/oder ein weiteres Unterprogramm (3, 36, 37, 38, 39) mit einem Code und/oder auswählbaren Daten (27, 61, 62, 63, 64) versorgt.

3. Programmierverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Daten wenigstens ein Parameter der industriellen Maschine zum Ausführungszeitpunkt des Unterprogramms (2, 3, 6, 7, 8, 14, 36, 37, 38, 39) vorgesehen ist.

4. Programmierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Daten wenigstens eine Anweisung (45) vorgesehen ist.

5. Programmierverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Anweisung (48) wenigstens ein Aufruf eines Unterprogrammes vorgesehen ist.

6. Programmierverfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Unterprogramm (2, 3, 6, 7, 8, 14, 36, 37, 38, 39) eine Programmierung vorgesehen ist.

7. Programmierverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest Teile des Unterprogrammes (2, 3, 6, 7, 8, 14, 36, 37, 38, 39) durch Teach-In programmiert werden.

8. Programmierverfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) eine Berechnung erfolgt und wenigstens ein Ergebnis der Berechnung aus dem Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) an ein weiteres Unterprogramm (3, 36, 37, 38) und/oder an das Steuerungsprogramm (1, 11, 12, 15) übergeben wird.

9. Programmierverfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) wenigstens ein Messvorgang ausgeführt wird und wenigstens ein Ergebnis des Messvorganges in ein weiteres Unterprogramm (3, 36, 37, 38) und/oder in das Steuerungsprogramm (1, 11, 12, 15) übergeben wird.

10. Programmierverfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Unterprogramm (2, 6, 7, 8, 14) eine Orientierung und/oder ein Bezugssystem erstellt wird und Daten dieser Erstellung in ein weiteres Unterprogramm (3, 36, 37, 38) und/oder in das Steuerungsprogramm (1, 11, 12, 15) übergibt.

11. Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die industrielle Maschine eine numerische Steuerung vorgesehen ist.