工業(yè)機(jī)器人編程語言：VAL3(Staubli)：VAL3編程語言基礎(chǔ)

工業(yè)機(jī)器人編程語言：VAL3(Staubli)：VAL3編程語言基礎(chǔ)1VAL3編程語言簡(jiǎn)介1.1VAL3語言的歷史和發(fā)展VAL3，全稱為VersatileAutomationLanguage3，是St?ubli機(jī)器人公司開發(fā)的一種專用于其工業(yè)機(jī)器人編程的高級(jí)語言。自1980年代初，St?ubli就開始研發(fā)自己的機(jī)器人編程語言，以適應(yīng)不斷變化的工業(yè)自動(dòng)化需求。最初的VAL語言在1980年代末推出，隨后經(jīng)過多次迭代，發(fā)展到VAL2，最終在2000年代初推出了VAL3，標(biāo)志著St?ubli在機(jī)器人編程語言上的重大進(jìn)步。VAL3的開發(fā)旨在提供更直觀、更靈活的編程體驗(yàn)，同時(shí)保持與前代語言的兼容性。它引入了面向?qū)ο蟮木幊谈拍睿鰪?qiáng)了數(shù)據(jù)處理能力，簡(jiǎn)化了編程流程，使得即使是非專業(yè)程序員也能快速上手，進(jìn)行復(fù)雜的機(jī)器人任務(wù)編程。VAL3的持續(xù)更新和優(yōu)化，使其能夠適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境中對(duì)機(jī)器人自動(dòng)化和智能化的更高要求。1.2VAL3語言的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)1.2.1特點(diǎn)面向?qū)ο缶幊蹋篤AL3支持面向?qū)ο蟮木幊蹋试S用戶定義自己的類和對(duì)象，這極大地提高了代碼的可重用性和模塊化。高級(jí)數(shù)據(jù)類型：VAL3提供了豐富的數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)組、字符串、浮點(diǎn)數(shù)等，使得數(shù)據(jù)處理更加靈活和高效。圖形化編程界面：St?ubli的VAL3編程環(huán)境通常與圖形化用戶界面相結(jié)合，用戶可以通過拖放功能塊來構(gòu)建程序，降低了編程的門檻。實(shí)時(shí)控制：VAL3能夠直接與機(jī)器人控制器通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)控制，這對(duì)于需要高精度和快速響應(yīng)的應(yīng)用至關(guān)重要。多任務(wù)處理：VAL3支持多任務(wù)編程，允許同時(shí)執(zhí)行多個(gè)獨(dú)立的程序，提高了機(jī)器人的工作效率和靈活性。1.2.2優(yōu)勢(shì)易學(xué)易用：VAL3的語法設(shè)計(jì)直觀，易于理解和學(xué)習(xí)，即使是編程新手也能快速掌握。高效率編程：通過面向?qū)ο蠛投嗳蝿?wù)處理的支持，VAL3能夠幫助程序員以更少的代碼實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的機(jī)器人任務(wù)。強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力：VAL3的高級(jí)數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)處理功能，使得在機(jī)器人編程中處理復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。廣泛的兼容性：VAL3不僅與St?ubli的機(jī)器人硬件兼容，還能夠與多種外部設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行通信，增強(qiáng)了其在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用范圍。實(shí)時(shí)性和精確性：VAL3的實(shí)時(shí)控制特性，確保了機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的精確性和響應(yīng)速度，滿足了工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)精度和效率的嚴(yán)格要求。1.2.3示例代碼下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的VAL3代碼示例，展示如何使用VAL3控制機(jī)器人進(jìn)行基本的運(yùn)動(dòng)：//定義一個(gè)程序，用于控制機(jī)器人移動(dòng)到指定位置

PROGRAMMoveToPosition

VAR

targetPosition:VECTOR;//定義目標(biāo)位置變量

BEGIN

//設(shè)置目標(biāo)位置

targetPosition:=[100,200,300,0,0,0];

//控制機(jī)器人移動(dòng)到目標(biāo)位置

MoveL(targetPosition,v1000,z10,tool0);

//等待機(jī)器人到達(dá)位置

WaitTime(1.0);

//輸出確認(rèn)信息

Write("機(jī)器人已到達(dá)指定位置。");

ENDMoveToPosition;在這個(gè)例子中，我們定義了一個(gè)名為MoveToPosition的程序，它首先設(shè)置了一個(gè)目標(biāo)位置targetPosition，然后使用MoveL指令控制機(jī)器人以線性運(yùn)動(dòng)方式移動(dòng)到該位置。v1000和z10分別表示速度和加速度，tool0是機(jī)器人工具的編號(hào)。最后，程序使用WaitTime指令等待機(jī)器人完成移動(dòng)，并通過Write指令輸出確認(rèn)信息。VAL3的這些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，使其成為St?ubli機(jī)器人用戶進(jìn)行高效、精確編程的首選工具，無論是在汽車制造、食品加工還是其他工業(yè)領(lǐng)域，都能發(fā)揮重要作用。2VAL3編程環(huán)境設(shè)置2.1安裝Staubli機(jī)器人控制器在開始VAL3編程之前，首先需要確保Staubli機(jī)器人控制器已經(jīng)正確安裝。Staubli機(jī)器人控制器是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的大腦，負(fù)責(zé)執(zhí)行編程指令和控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。安裝過程通常由專業(yè)的技術(shù)人員完成，但了解其基本步驟對(duì)于編程人員來說也是有益的。物理安裝：將機(jī)器人控制器放置在穩(wěn)固的平臺(tái)上，確保其與機(jī)器人本體的連接正確無誤。電源連接：連接控制器到穩(wěn)定的電源，注意電源規(guī)格應(yīng)符合控制器的要求。網(wǎng)絡(luò)配置：通過以太網(wǎng)將控制器連接到工廠網(wǎng)絡(luò)，以便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和編程。啟動(dòng)控制器：按照制造商的指南啟動(dòng)控制器，確保所有系統(tǒng)指示燈正常。2.2配置VAL3編程環(huán)境配置VAL3編程環(huán)境是開始編程的關(guān)鍵步驟。這涉及到設(shè)置軟件環(huán)境，以便于編寫、測(cè)試和上傳程序到Staubli機(jī)器人控制器。2.2.1安裝VAL3編程軟件下載軟件：訪問Staubli官方網(wǎng)站，下載最新的VAL3編程軟件。安裝過程：運(yùn)行下載的安裝程序，遵循屏幕上的指示完成安裝。軟件許可：輸入有效的軟件許可密鑰，以激活VAL3編程軟件。2.2.2配置軟件環(huán)境配置軟件環(huán)境確保編程軟件能夠與機(jī)器人控制器有效通信。連接設(shè)置：在軟件中設(shè)置控制器的網(wǎng)絡(luò)地址，確保軟件能夠識(shí)別并連接到控制器。系統(tǒng)參數(shù)：根據(jù)機(jī)器人型號(hào)和應(yīng)用需求，配置系統(tǒng)參數(shù)，如運(yùn)動(dòng)速度、加速度等。安全設(shè)置：定義安全區(qū)域和限制，以確保機(jī)器人操作的安全性。2.2.3編寫第一個(gè)VAL3程序下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的VAL3程序示例，用于控制機(jī)器人移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置：//VAL3程序示例：移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置

//定義程序名稱

PROGRAMMoveToPosition

//定義程序開始

BEGIN

//移動(dòng)到位置1

MoveAbsJPos1,v100,z10,tool0,wobj0;

//移動(dòng)到位置2

MoveAbsJPos2,v100,z10,tool0,wobj0;

//定義程序結(jié)束

END在這個(gè)示例中：-MoveAbsJ是一個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令，用于控制機(jī)器人移動(dòng)到絕對(duì)位置。-Pos1和Pos2是預(yù)設(shè)的機(jī)器人位置。-v100和z10分別表示速度和加速度。-tool0和wobj0是工具坐標(biāo)和工件坐標(biāo)，用于定義機(jī)器人操作的空間。2.2.4上傳程序到控制器上傳程序到控制器是將編程成果轉(zhuǎn)化為機(jī)器人實(shí)際操作的最后一步。程序保存：在軟件中保存編寫的程序。程序上傳：使用軟件的上傳功能，將程序發(fā)送到控制器。程序執(zhí)行：在控制器上啟動(dòng)程序，觀察機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是否符合預(yù)期。通過以上步驟，你已經(jīng)成功設(shè)置了VAL3編程環(huán)境，并上傳了第一個(gè)程序到Staubli機(jī)器人控制器。這為更復(fù)雜的機(jī)器人編程任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。接下來，你可以深入學(xué)習(xí)VAL3的高級(jí)功能，如路徑規(guī)劃、傳感器集成和多機(jī)器人協(xié)調(diào)，以提升你的編程技能和機(jī)器人的操作效率。3VAL3基本語法3.1變量和數(shù)據(jù)類型在VAL3編程語言中，變量用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以是數(shù)值、字符串、布爾值等。VAL3支持以下幾種數(shù)據(jù)類型：整數(shù)(INT)：用于存儲(chǔ)整數(shù)值。實(shí)數(shù)(REAL)：用于存儲(chǔ)浮點(diǎn)數(shù)值。字符串(STRING)：用于存儲(chǔ)文本數(shù)據(jù)。布爾(BOOL)：用于存儲(chǔ)邏輯值，真或假。3.1.1變量聲明變量聲明在VAL3中使用VAR關(guān)鍵字，后跟數(shù)據(jù)類型和變量名。例如：VARINTiCounter;

VARREALfTemperature;

VARSTRINGsMessage;

VARBOOLbStatus;3.1.2變量賦值變量賦值使用:=操作符。例如：iCounter:=10;

fTemperature:=25.5;

sMessage:="Hello,VAL3!";

bStatus:=TRUE;3.1.3示例：使用變量和數(shù)據(jù)類型PROCEDUREExample

VARINTiCounter;

VARREALfTemperature;

VARSTRINGsMessage;

VARBOOLbStatus;

BEGIN

iCounter:=10;

fTemperature:=25.5;

sMessage:="Hello,VAL3!";

bStatus:=TRUE;

IFbStatusTHEN

sMessage:="Systemisoperational.";

ENDIF;

WRITE(sMessage);

END;在這個(gè)例子中，我們聲明了四種不同類型的變量，并給它們賦值。然后，我們使用一個(gè)條件語句來改變字符串變量sMessage的值，最后輸出這個(gè)字符串。3.2控制結(jié)構(gòu)：循環(huán)和條件語句VAL3提供了幾種控制結(jié)構(gòu)，包括循環(huán)和條件語句，用于控制程序的流程。3.2.1條件語句(IF)條件語句用于基于特定條件執(zhí)行代碼塊?；菊Z法如下：IFconditionTHEN

//Codetoexecuteifconditionistrue

ELSE

//Codetoexecuteifconditionisfalse

ENDIF;3.2.2循環(huán)語句(FOR)循環(huán)語句允許代碼塊被重復(fù)執(zhí)行特定次數(shù)?；菊Z法如下：FORiCounter:=initialValueTOfinalValueDO

//Codetoexecuteforeachiteration

ENDFOR;3.2.3示例：使用條件和循環(huán)語句PROCEDUREExample

VARINTiCounter;

VARREALfTemperature;

BEGIN

fTemperature:=25.5;

IFfTemperature>30THEN

WRITE("Temperatureistoohigh.");

ELSEIFfTemperature<20THEN

WRITE("Temperatureistoolow.");

ELSE

WRITE("Temperatureiswithinacceptablerange.");

ENDIF;

FORiCounter:=1TO5DO

WRITE("Count:"+iCounter);

ENDFOR;

END;在這個(gè)例子中，我們首先檢查溫度是否超出預(yù)設(shè)范圍，并根據(jù)結(jié)果輸出相應(yīng)的信息。然后，我們使用一個(gè)FOR循環(huán)來計(jì)數(shù)并輸出從1到5的數(shù)字。通過這些基本的語法和控制結(jié)構(gòu)，你可以開始編寫更復(fù)雜的VAL3程序，用于控制和操作工業(yè)機(jī)器人。4VAL3編程實(shí)踐入門4.1編寫第一個(gè)VAL3程序VAL3是Staubli機(jī)器人使用的編程語言，它為工業(yè)機(jī)器人提供了直觀且強(qiáng)大的編程環(huán)境。在開始編寫VAL3程序之前，我們首先需要了解VAL3的基本結(jié)構(gòu)和語法。4.1.1程序結(jié)構(gòu)VAL3程序通常包含以下部分：程序頭：定義程序的名稱和類型。變量聲明：聲明程序中使用的變量。主程序：包含主要的邏輯和操作指令。子程序：可重復(fù)使用的代碼塊，用于執(zhí)行特定任務(wù)。4.1.2示例代碼下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的VAL3程序示例，用于控制機(jī)器人移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置：//程序頭

PROGRAMMoveToPosition

VAR

//變量聲明

Position1:ROBOT_POS;//定義一個(gè)機(jī)器人位置變量

BEGIN

//主程序

Position1.X=100;//設(shè)置X坐標(biāo)

Position1.Y=200;//設(shè)置Y坐標(biāo)

Position1.Z=300;//設(shè)置Z坐標(biāo)

MoveAbsJ(Position1);//移動(dòng)到指定位置

END4.1.3代碼解釋PROGRAMMoveToPosition：定義程序名為MoveToPosition。VAR：開始變量聲明部分。Position1:ROBOT_POS;：聲明一個(gè)類型為ROBOT_POS的變量Position1，用于存儲(chǔ)機(jī)器人位置。BEGIN：主程序開始。Position1.X=100;、Position1.Y=200;、Position1.Z=300;：設(shè)置Position1的X、Y、Z坐標(biāo)。MoveAbsJ(Position1);：調(diào)用MoveAbsJ函數(shù)，使機(jī)器人移動(dòng)到Position1位置。END：主程序結(jié)束。4.2程序調(diào)試和錯(cuò)誤處理在VAL3編程中，調(diào)試和錯(cuò)誤處理是確保程序正確運(yùn)行的關(guān)鍵步驟。VAL3提供了多種工具和指令來幫助開發(fā)者識(shí)別和解決程序中的錯(cuò)誤。4.2.1調(diào)試工具在線監(jiān)控：可以實(shí)時(shí)查看程序執(zhí)行過程中的變量值。斷點(diǎn)設(shè)置：在代碼的特定行設(shè)置斷點(diǎn)，程序執(zhí)行到該行時(shí)暫停，便于檢查當(dāng)前狀態(tài)。日志記錄：記錄程序運(yùn)行時(shí)的信息，包括錯(cuò)誤和警告。4.2.2錯(cuò)誤處理VAL3中的錯(cuò)誤處理主要通過檢查函數(shù)返回值和使用異常處理指令來實(shí)現(xiàn)。4.2.3示例代碼下面是一個(gè)包含錯(cuò)誤處理的VAL3程序示例：//程序頭

PROGRAMSafeMove

VAR

Position1:ROBOT_POS;

ErrorFlag:BOOL;

BEGIN

//初始化錯(cuò)誤標(biāo)志

ErrorFlag:=FALSE;

//設(shè)置位置

Position1.X=100;

Position1.Y=200;

Position1.Z=300;

//嘗試移動(dòng)

TRY

MoveAbsJ(Position1);

CATCH

ErrorFlag:=TRUE;

//記錄錯(cuò)誤信息

LogError("機(jī)器人移動(dòng)失敗");

ENDTRY

//檢查錯(cuò)誤

IFErrorFlagTHEN

//錯(cuò)誤處理邏輯

StopProgram();

ENDIF

END4.2.4代碼解釋ErrorFlag:BOOL;：聲明一個(gè)布爾變量ErrorFlag，用于標(biāo)記是否發(fā)生錯(cuò)誤。TRY、CATCH、ENDTRY：異常處理結(jié)構(gòu)，嘗試執(zhí)行MoveAbsJ(Position1)，如果發(fā)生錯(cuò)誤，則設(shè)置ErrorFlag為TRUE，并記錄錯(cuò)誤信息。IFErrorFlagTHEN、ENDIF：檢查ErrorFlag，如果為TRUE，則停止程序執(zhí)行。通過以上示例，我們可以看到VAL3編程語言的結(jié)構(gòu)和如何在程序中加入基本的錯(cuò)誤處理機(jī)制。這為開發(fā)者提供了強(qiáng)大的工具，以確保機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。5VAL3運(yùn)動(dòng)控制指令5.1點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)指令點(diǎn)到點(diǎn)（Point-to-Point,PTP）運(yùn)動(dòng)指令是VAL3編程語言中用于控制機(jī)器人從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)的基本指令。這種運(yùn)動(dòng)方式不關(guān)注路徑，只關(guān)注起點(diǎn)和終點(diǎn)，因此移動(dòng)速度快，但路徑可能不是最平滑的。5.1.1指令格式PTP(目標(biāo)點(diǎn),速度,加速度,選項(xiàng));目標(biāo)點(diǎn)：機(jī)器人移動(dòng)的目標(biāo)位置，通常是一個(gè)預(yù)定義的點(diǎn)。速度：移動(dòng)速度，單位為百分比（%）或?qū)嶋H速度單位（如mm/s）。加速度：加速度，單位為百分比（%）或?qū)嶋H加速度單位（如mm/s^2）。選項(xiàng)：可選參數(shù)，用于指定運(yùn)動(dòng)的其他特性，如Zonedata或Tooldata。5.1.2示例代碼//定義目標(biāo)點(diǎn)

Point1={100,200,300,0,0,0};

Point2={400,500,600,0,0,0};

//使用PTP指令移動(dòng)到Point1，速度為50%，加速度為20%

PTP(Point1,50,20);

//移動(dòng)到Point2，速度為80%，加速度為30%，使用Zonedata和Tooldata

PTP(Point2,80,30,{Zonedata:"z10",Tooldata:"tool1"});5.1.3解釋在上述示例中，我們首先定義了兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)Point1和Point2。然后，使用PTP指令控制機(jī)器人移動(dòng)到這些點(diǎn)。第一個(gè)PTP指令沒有使用選項(xiàng)，而第二個(gè)指令使用了Zonedata和Tooldata選項(xiàng)，這可以影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式和使用的工具。5.2連續(xù)路徑運(yùn)動(dòng)指令連續(xù)路徑（ContinuousPath,CP）運(yùn)動(dòng)指令用于控制機(jī)器人沿著預(yù)定義的路徑移動(dòng)，確保機(jī)器人在移動(dòng)過程中保持路徑的連續(xù)性和平滑性。這種指令適用于需要精確路徑控制的應(yīng)用，如焊接或噴涂。5.2.1指令格式CP(目標(biāo)點(diǎn)列表,速度,加速度,選項(xiàng));目標(biāo)點(diǎn)列表：一系列目標(biāo)點(diǎn)，機(jī)器人將沿著這些點(diǎn)移動(dòng)。速度：移動(dòng)速度，單位為百分比（%）或?qū)嶋H速度單位（如mm/s）。加速度：加速度，單位為百分比（%）或?qū)嶋H加速度單位（如mm/s^2）。選項(xiàng)：可選參數(shù)，用于指定運(yùn)動(dòng)的其他特性，如Zonedata或Tooldata。5.2.2示例代碼//定義目標(biāo)點(diǎn)列表

PathPoints=[Point1,Point2,Point3,Point4];

//使用CP指令沿著PathPoints移動(dòng)，速度為60%，加速度為25%

CP(PathPoints,60,25);

//移動(dòng)到PathPoints，速度為70%，加速度為30%，使用Zonedata和Tooldata

CP(PathPoints,70,30,{Zonedata:"z10",Tooldata:"tool1"});5.2.3解釋在連續(xù)路徑運(yùn)動(dòng)指令的示例中，我們定義了一個(gè)包含多個(gè)點(diǎn)的列表PathPoints。然后，使用CP指令控制機(jī)器人沿著這個(gè)列表中的點(diǎn)移動(dòng)。與PTP指令不同，CP指令確保機(jī)器人在移動(dòng)過程中保持路徑的連續(xù)性，這對(duì)于需要精確路徑的應(yīng)用至關(guān)重要。通過使用不同的速度、加速度和選項(xiàng)，可以調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境和任務(wù)需求。在實(shí)際應(yīng)用中，這些指令通常會(huì)結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制。6VAL3高級(jí)編程技術(shù)6.1子程序和函數(shù)的使用在VAL3編程語言中，子程序和函數(shù)是實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用和模塊化編程的關(guān)鍵組件。子程序用于執(zhí)行特定任務(wù)，而函數(shù)除了執(zhí)行任務(wù)外，還可以返回一個(gè)值。使用子程序和函數(shù)可以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，同時(shí)減少代碼重復(fù)，使程序結(jié)構(gòu)更加清晰。6.1.1子程序定義與調(diào)用子程序在VAL3中使用PROCEDURE關(guān)鍵字定義，其基本語法如下：PROCEDURE子程序名(參數(shù)列表)

//子程序體

ENDPROCEDURE6.1.1.1示例：子程序定義與調(diào)用假設(shè)我們需要定義一個(gè)子程序，用于將機(jī)器人移動(dòng)到特定位置：PROCEDUREmoveToPosition(x,y,z)

//設(shè)置目標(biāo)位置

SETPOSpos=[x,y,z];

//移動(dòng)到目標(biāo)位置

MOVEpos;

ENDPROCEDURE在主程序中，我們可以調(diào)用這個(gè)子程序：//主程序

main()

{

//調(diào)用子程序

moveToPosition(100,200,300);

}6.1.2函數(shù)定義與調(diào)用函數(shù)在VAL3中使用FUNCTION關(guān)鍵字定義，可以返回一個(gè)值。其基本語法如下：FUNCTION返回類型函數(shù)名(參數(shù)列表)

//函數(shù)體

RETURN表達(dá)式;

ENDFUNCTION6.1.2.1示例：函數(shù)定義與調(diào)用假設(shè)我們需要定義一個(gè)函數(shù)，用于計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離：FUNCTIONREALdistanceBetweenPoints(pos1,pos2)

//計(jì)算距離

REALdx=pos1[1]-pos2[1];

REALdy=pos1[2]-pos2[2];

REALdz=pos1[3]-pos2[3];

REALdist=SQRT(dx*dx+dy*dy+dz*dz);

RETURNdist;

ENDFUNCTION在主程序中，我們可以調(diào)用這個(gè)函數(shù)：//主程序

main()

{

//定義兩個(gè)位置

SETPOSpos1=[100,200,300];

SETPOSpos2=[400,500,600];

//調(diào)用函數(shù)并打印結(jié)果

PRINTdistanceBetweenPoints(pos1,pos2);

}6.2模塊化編程實(shí)踐模塊化編程是將程序分解為獨(dú)立的、可重用的模塊的過程。在VAL3中，這通常意味著將相關(guān)的子程序和函數(shù)組織在一起，形成一個(gè)邏輯單元。模塊化編程有助于代碼的組織和管理，特別是在大型項(xiàng)目中。6.2.1模塊定義在VAL3中，模塊可以是一個(gè)包含多個(gè)子程序和函數(shù)的文件。每個(gè)模塊應(yīng)該專注于解決特定的問題或執(zhí)行特定的任務(wù)。6.2.2示例：模塊化編程假設(shè)我們有一個(gè)模塊，專門用于處理機(jī)器人在生產(chǎn)線上的移動(dòng)：//生產(chǎn)線移動(dòng)模塊

MODULEproductionLineMovement

PROCEDUREmoveToStart()

//移動(dòng)到生產(chǎn)線起點(diǎn)

SETPOSstartPos=[0,0,0];

MOVEstartPos;

ENDPROCEDURE

PROCEDUREmoveToEnd()

//移動(dòng)到生產(chǎn)線終點(diǎn)

SETPOSendPos=[1000,0,0];

MOVEendPos;

ENDPROCEDURE

FUNCTIONREALcalculateLineLength()

//計(jì)算生產(chǎn)線長(zhǎng)度

RETURN1000;

ENDFUNCTION

ENDMODULE在主程序中，我們可以導(dǎo)入并使用這個(gè)模塊：//主程序

main()

{

//導(dǎo)入模塊

INCLUDE"productionLineMovement.val";

//使用模塊中的子程序和函數(shù)

moveToStart();

PRINTcalculateLineLength();

moveToEnd();

}通過這種方式，我們可以將復(fù)雜的程序分解為更小、更易于管理的模塊，每個(gè)模塊專注于解決特定的問題，從而提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。7VAL3與外部設(shè)備通信7.1VAL3中的I/O控制VAL3,Staubli工業(yè)機(jī)器人的編程語言，提供了豐富的功能來控制和監(jiān)測(cè)機(jī)器人的輸入/輸出(I/O)信號(hào)。這些I/O信號(hào)可以是數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)，用于與外部設(shè)備進(jìn)行交互，如傳感器、執(zhí)行器、PLC等。7.1.1數(shù)字I/O控制在VAL3中，數(shù)字I/O信號(hào)可以通過DI和DO指令來讀取和設(shè)置。DI用于讀取數(shù)字輸入信號(hào)，DO用于設(shè)置數(shù)字輸出信號(hào)。7.1.1.1示例代碼//設(shè)置數(shù)字輸出信號(hào)

DO1,1;//將數(shù)字輸出1設(shè)置為高電平(1)

//讀取數(shù)字輸入信號(hào)

IFDI2=1THEN

//如果數(shù)字輸入2為高電平(1)，則執(zhí)行以下代碼

DO3,1;//將數(shù)字輸出3設(shè)置為高電平(1)

ENDIF;7.1.2模擬I/O控制對(duì)于模擬信號(hào)，VAL3使用AI和AO指令。AI用于讀取模擬輸入信號(hào)，AO用于設(shè)置模擬輸出信號(hào)。7.1.2.1示例代碼//設(shè)置模擬輸出信號(hào)

AO1,5.0;//將模擬輸出1設(shè)置為5.0V

//讀取模擬輸入信號(hào)

IFAI2>4.5THEN

//如果模擬輸入2的電壓大于4.5V，則執(zhí)行以下代碼

DO4,1;//將數(shù)字輸出4設(shè)置為高電平(1)

ENDIF;7.2使用VAL3進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信VAL3支持通過網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備通信，這包括TCP/IP、UDP、ProfiNET等協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)通信允許機(jī)器人與PLC、計(jì)算機(jī)或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。7.2.1TCP/IP通信VAL3可以通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。使用TCPSOCKET指令創(chuàng)建一個(gè)TCP連接，然后通過SEND和RECV指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。7.2.1.1示例代碼//創(chuàng)建TCP連接

TCPSOCKET1,"192.168.1.100",502;

//發(fā)送數(shù)據(jù)

SEND1,"START";

//接收數(shù)據(jù)

RECV1,buffer;7.2.2UDP通信UDP是一種無連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，VAL3使用UDPSOCKET指令創(chuàng)建UDP連接，然后通過UDPSEND和UDPRECV指令發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。7.2.2.1示例代碼//創(chuàng)建UDP連接

UDPSOCKET1,"192.168.1.100",1024;

//發(fā)送數(shù)據(jù)

UDPSEND1,"READY";

//接收數(shù)據(jù)

UDPRECV1,buffer;7.2.3ProfiNET通信ProfiNET是一種工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議，VAL3支持通過ProfiNET與PLC等設(shè)備進(jìn)行通信。使用PROFIREAD和PROFIWRITE指令讀取和寫入ProfiNET數(shù)據(jù)。7.2.3.1示例代碼//讀取ProfiNET數(shù)據(jù)

PROFIREAD1,data;

//寫入ProfiNET數(shù)據(jù)

PROFIWRITE1,"COMMAND";通過以上示例，我們可以看到VAL3如何通過不同的通信協(xié)議與外部設(shè)備進(jìn)行交互，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)化流程至關(guān)重要。8VAL3編程案例分析8.1搬運(yùn)任務(wù)的編程實(shí)現(xiàn)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，搬運(yùn)任務(wù)是機(jī)器人最常見的應(yīng)用之一。VAL3作為Staubli機(jī)器人的一種編程語言，提供了豐富的指令集來實(shí)現(xiàn)各種搬運(yùn)操作。下面，我們將通過一個(gè)具體的案例來展示如何使用VAL3編程語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本的搬運(yùn)任務(wù)。8.1.1案例描述假設(shè)我們有一個(gè)Staubli機(jī)器人，需要從生產(chǎn)線的一個(gè)位置A搬運(yùn)零件到另一個(gè)位置B。位置A和B的坐標(biāo)已知，機(jī)器人需要先移動(dòng)到位置A，抓取零件，然后移動(dòng)到位置B，放下零件，最后返回初始位置。8.1.2VAL3代碼示例//定義位置A和B的坐標(biāo)

POSposA={100,200,300,0,0,0};

POSposB={400,500,600,0,0,0};

//定義抓取和放下零件的指令

GRIPPERgrab;

GRIPPERrelease;

//主程序開始

PROCmain()

{

//移動(dòng)到位置A

moveL(posA);

//打開抓取器，抓取零件

grab.open();

wait(1000);//等待1秒確保零件被抓取

grab.close();

//移動(dòng)到位置B

moveL(po