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KUKA Robot Guide
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Roboterzellen und eine SPS-Steuerung mit einfachem Display

KUKA.PLC mxAutomation

KUKA.PLC mxAutomation ist eine universelle PLCopen zertifizierte SPS-Schnittstelle. Mit ihr können Sie alle wichtigen Roboterfunktionen direkt in Ihrer gewohnten Steuerungsumgebung programmieren und bedienen.

Nahtlose Roboterintegration beginnt mit einer nahtlos integrierten Steuerung

Robotik von KUKA fügt sich perfekt in Ihre Produktionsumgebung ein. Dies gewährleisten wir durch ein breites Portfolio, viel Prozess- und Integrationswissen und nicht zuletzt durch die ideale Software.

Die einfache Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine 

KUKA.PLC mxAutomation erlaubt es Ihren Mitarbeitern, Robotik zu verstehen, zu bedienen und zu programmieren, ohne die gewohnte Steuerungsumgebung zu verlassen.

Alle wichtigen Funktionen der KUKA.SystemSoftware (KSS) stehen direkt in der vorhandenen SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) bzw. PLC (Programable Logic Control) der Anlage zur Verfügung. Die Kontrolle der Bewegungen und sämtliche Sicherheitsfunktionen werden weiterhin von der Robotersteuerung übernommen.

Dabei ist die Kommunikation zwischen Robotik und SPS keine Einbahnstraße. So wie Befehle an den Roboter gesendet werden, laufen Diagnose- und Zustands-Informationen zurück an die Steuerung.

KUKA.PLC mxAutomation im Zusammenspiel mit SINUMERIK

Der Einsatz der Steuerungssoftware KUKA.PLC mxAutomation bedeutet mehr Flexibilität und Effizienz für Ihre Prozesse. 

So werden Robotersysteme mit mxAutomation in eine bestehende SPS eingebunden

Der Roboter

Abgesehen vom KR DELTA lassen sich alle KUKA Roboter über mxAutomation in eine bestehende Anlagensteuerung einbinden.

Die Robotersteuerung

Jede unserer Maschinen wird mit einem Steuerungsmodul (KRC) ausgeliefert. Dieses beinhaltet die KUKA.SystemSoftware (KSS), die sämtliche Funktionen steuert.

Der Controller übernimmt weiterhin Sicherheitsüberwachungen, Bahnplanung, Überlastbegrenzung, Transformationen oder auch das Energiemanagement. Diese Funktionen und Prozesse laufen gewohnt performant und sicher auf der Robotersteuerung.

KUKA.PLC mxAutomation Interpreter

Für die Anbindung an eine Anlagen-SPS übersetzt der KUKA.PLC mxAutomation Interpreter die Steuerungsbefehle in vordefinierte Funktionsblöcke.

Ethernet/Fieldbus

Die Verbindung zwischen KCR und SPS wird über Ethernet/Fieldbus hergestellt. mxAutomation unterstützt alle wichtigen Hersteller:

  • Profinet/ProfiSafe
  • EtherCAT/FSoE
  • EthernetIP/CIPsafety
  • UDP

 

PLC Function Blocks Library

Die Funktionsblöcke der Robotersteuerung sind auf der Anlagen-SPS in Form einer Bibliothek für Befehle und Diagnosen hinterlegt. So können nahezu alle Funktionen der KSS kommandiert werden.

SPS bzw. PLC

Direkt in der Bedienoberfläche der Anlagensteuerung können sämtliche PLC Function Blocks der Bibliothek angesprochen werden. Durch die Nutzung der vordefinierten Blocks bzw. Sequenzen wird so eine Steuerungskonfiguration ohne Roboter-Programmierkenntnisse möglich.
Infografik mxAutomation: So funktioniert die Anbindung von Robotersystemen an bestehende Steuerungen

Wirtschaftliche Vorteile der SPS-Integration mit KUKA.PLC mxAutomation

Eine SPS-Integration mit der Schnittstelle mxAutomation bietet viele wirtschaftliche Vorteile. Diese sind ein wertvoller Beitrag zu geringeren Stückkosten, zu einer effizienteren Produktion und damit zu einem Wettbewerbsvorteil in der Industrie. 
  • KUKA speed

    Größere Zeitersparnis

    • Bei der Konfiguration
    • Bei der Inbetriebnahme
    • Bei der Anpassung an neue Produktionsprozesse
  • Icon Universitätsmütze

    Vereinfachte Bedienung

    • Während der Konfiguration
    • Bei der SPS-Programmierung
    • Roboterintegration ohne spezifisches Programmier-Know-How
  • Check

    Nahtlose Integration

    • Anwendung in der gewohnten Steuerumgebung
    • Weniger Fehler durch vordefinierte Blocks und Sequenzen
    • Mehr Effizienz durch zentrale Programmierung
  • KUKA capability

    Kompatibilität

    • Einfache Einbindung in bestehende Maschinensteuerungen
    • Passend für alle SPS-Lieferanten
    • Gewährleistung von Bewegungsalgorithmen und Safety-Funktionen

Optimale Roboterintegration mit PLC mxAutomation 

Schnittstelle schafft eine einfache Einbindung neuer Anwendungen in laufende Prozesse

Mit 18 Mitarbeitern produziert die Privatbrauerei Christian Fiedler aus dem sächsischen Dorf Oberscheibe sehr erfolgreich Premiumbiere nach guter, alter deutscher Braukunst. Ein KUKA Roboter palettiert die schweren Bierkästen und erleichtert die Arbeit. Dank der KUKA.PLC mxAutomation lässt sich diese Automatisierungstechnik auch digital ganz einfach in die laufenden Prozesse integrieren. So ermöglicht die Software eine schnelle Inbetriebnahme, Programmierung und Diagnose durch die SPS.
mxAutomation macht auch vor der Lebensmittel-Industrie keinen Halt und unterstützt Robotersysteme bei ihren Aufgaben, zum Beispiel bei der Steuerung der Anlage zur Palettierung von Bierkästen.

Technische Stärken der KUKA.PLC mxAutomation

Einfache, zentrale Programmierung

Mit KUKA.PLC mxAutomation benötigt der Anwender keine spezifischen Kenntnisse in der Roboterprogrammierung. Durch die mxAutomation-Funktionsbausteine gelingt das Kommandieren des Roboters innerhalb der gewohnten Programmierumgebung.

Zertifiziert nach PLCopen

Als erster Roboterhersteller hat KUKA mit der Software KUKA.PLC mxAutomation die Anforderungen der Organisation PLCopen erfüllt und ist deshalb nach „PLCopen Motion Control Part 4“ zertifiziert. 

 

Hohe Flexibilität

Ändert sich eine Anforderung in der Produktion, lassen sich bei mxAutomation-basierter Bedienung entsprechende Änderungen oder Erweiterungen jederzeit umsetzen. Für das Bearbeiten neuer Teilserien oder Zusatzaufgaben wird die durch den Robotereinsatz mögliche Flexibilität für den Bediener in seinem gewohnten Umfeld verfügbar gemacht.

Simple Steuerung

Die Verschmelzung von Roboter- und Maschinensteuerung ermöglicht es, Roboteranlagen mühelos in bestehende Bedienkonzepte zu integrieren. Die Robotik kann so über die gewohnte HMI (Human Machine Interface) Oberfläche gesteuert werden.

Alternativ zum KUKA.SmartPad besteht die Möglichkeit, Industrieroboter mit einem kundenspezifischen Teach Pendant zu joggen, zu teachen und zu programmieren.

Bewegte Werkstücke greifen

Durch Anbindung von KUKA.PLC mxAutomation an KUKA.ConveyorTech sind die Systeme in der Lage, in Bewegung befindliche Werkstücke zu greifen. Die Bewegungen werden von der Applikationssoftware an die Bewegung von Fließ- und Förderbändern angepasst.

Durch eine Verwendung von KUKA.VectorMove kann der Roboterarm vektoriell weich geschaltet werden, um die Entnahme von Bauteilen aus Spritz- und Druckgussmaschinen zu erleichtern.

Durch die Einbindung des optionalen Zusatzpaketes KUKA.LoadDataDetermination ist eine einfache und präzise Lastdatenermittlung via mxAutomation möglich.

Mit dem optionalen Zusatzpaket KUKA.SafeVelocityMonitoring ist es möglich, Robotersysteme in sicherer Geschwindigkeit zu überwachen. Dadurch wird die Inbetriebnahme und das Handverfahren bei der extern gesteuerter Zelle erleichtert.

Aus der Praxis für die Praxis

Ein gutes Integrationsbeispiel bietet Siemens® mit der Einbettung von mxAutomation in die Sinumerik/Simatic-Welt. Die hieraus entstandenen Produkte „RunMyRobot Handling“ sowie „SIMATIC Robot Integrator“ machen eine Roboterintegration einfacher als je zuvor.

Im Spritzgussbereich findet die tiefe Integration „ENGEL® easix Roboter“ intensive Anwendung. Sie bietet eine durchgängige Bedienlogik für mehr Komfort, Sicherheit und Effizienz. Die Steuerung der ENGEL easix Roboter ist vollständig und nahtlos in die Steuerung der ENGEL Spritzgießmaschinen integriert.

Die Integration von BOSCH® nexeed automation control plus wird zur weltweiten Harmonisierung von Industrie 4.0 Anwendungen genutzt.

Funktionsbausteine der PLC mxAutomation-Lösung

Funktionen für die Bewegungsprogrammierung

  • KRC_MoveLinearAbsolute: Absolute kartesische Position linear anfahren

  • KRC_MoveLinearRelative: Anfahren einer relativen kartesischen Position mit einer Linearbewegung

  • KRC_MoveDirectAbsolute: Absolute kartesische Position schnellstmöglich anfahren – PTP Bewegung

  • KRC_MoveDirectRelative: Relative kartesische Position schnellstmöglich anfahren – PTP Bewegung

  • KRC_MoveAxisAbsolute: Achsspezifische Position schnellstmöglich anfahren

  • KRC_MoveCircAbsolute: Absolute kartesische Position mit Kreisbewegung anfahren

  • KRC_MoveCircRelative: Anfahren einer relativen kartesischen Position mit einer Kreisbewegung

  • KRC_Jog: Verfahren per Tippbetrieb im TOOL oder BASE-Koordinatensystem sowie achsweises verfahren

Administrative Funktionen

  • KRC_Initialize: mxA-Schnittstelle initialisieren
  • KRC_AutoStart: Automatisierter Start der Schnittstelle mxAutomation. Versetzt die Schnittstelle in einen betriebsbereiten Zustand
  • KRC_SetOverride: Programm-Override (POV) kommandieren
  • KRC_ReadActualPosition: Aktuelle Kartesische Position permanent auslesen
  • KRC_ReadActualAxisPosition: Aktuelle Achposition permanent lesen
  • KRC_ReadActualVelocity: Aktuelle Bahngeschwindigkeit lesen
  • KRC_ReadActualAxisVelocity: Aktuelle Achsgeschwindigkeit lesen
  • KRC_ReadActualAcceleration: Aktuelle Roboterbeschleunigung lesen
  • KRC_SetCoordSys: Werkzeug, Basis und Interpolationsmodus auswählen
  • KRC_ReadToolData: TOOL-Daten lesen
  • KRC_WriteToolData: TOOL-Daten schreiben
  • KRC_ReadBaseData: BASE-Daten lesen
  • KRC_WriteBaseData: BASE-Daten schreiben
  • KRC_ReadLoadData: Lastdaten lesen
  • KRC_WriteLoadData: Lastdaten schreiben
  • KRC_ReadSoftEnd: Software-Endschalter der Roboterachsen lesen
  • KRC_WriteSoftEnd: Software-Endschalter der Roboterachsen schreiben
  • KRC_ReadSoftEndExt: Software-Endschalter der Zusatzachsen lesen
  • KRC_WriteSoftEndExt: Software-Endschalter der Zusatzachsen schreiben
  • KRC_ReadAxisGroup: SPS-spezifische Kommunikation in SPS-unabhängige Struktur einlesen
  • KRC_WriteAxisGroup: SPS-unabhängige Struktur in SPS-spezifische Kommunikation schreiben
  • KRC_AutomaticExternal: Automatik Extern-Signale der Robotersteuerung ansteuern und lesen
  • KRC_Abort: Programm abbrechen
  • KRC_AbortAdvanced: Programm abbrechen (erweitert)
  • KRC_Interrupt: Roboterbewegung pausieren
  • KRC_Continue: Programm fortsetzen
  • KRC_WaitForInput: Auf digitalen Eingang warten
  • KRC_TouchUP: Punkte teachen mit SmartPAD oder auch ohne
  • KRC_ReadTouchUPState: TouchUp-Zustand der TouchUp-Statustasten lesen
  • KRC_Set/GetAdvance: Einstellungen für den Kommando-Vorlauf ändern sowie auslesen
  • KRC_Forward: Kartesische Roboterposition aus Achswinkeln berechnen
  • KRC_Inverse: Achswinkel aus kartesischer Roboterposition berechnen
  • KRC_TechFunction: Beliebige KRL-Programme ausführen
  • KRC_ReadSysVar: Systemvariablen der KUKA Steuerung lesen
  • KRC_WriteSysVar: Systemvariablen der KUKA Steuerung schreiben

Schalt-, Lese-, und Triggerfunktionen

  • KRC_DeclareInterrupt: Interrupt deklarieren

  • KRC_ActivateInterrupt: Aktivieren der zuvor deklarierten Interrupts

  • KRC_DeactivateInterrupt: Deaktivieren der zuvor deklarierten Interrupts

  • KRC_ReadInterruptState: Status eines Interrupts lesen

  • KRC_SetDistanceTrigger: Schaltaktion zu Bahnpunkten aktivieren

  • KRC_SetPathTrigger: Bahnbezogene Schaltaktion aktivieren

  • KRC_ReadDigitalInput: Digitale Eingänge lesen, zyklisch sowie azyklisch

  • KRC_ReadDigitalOutput: Digitale Ausgänge lesen

  • KRC_WriteDigitalOutput: Digitale Ausgänge schreiben, zyklisch sowie azyklisch

  • KRC_ReadAnalogInput: Analogen Eingang lesen

  • KRC_ReadAnalogOutput: Analogen Ausgang lesen

  • KRC_WriteAnalogOutput: Analogen Ausgang schreiben

Diagnose-Funktionen

  • KRmsgNet: Übertragen aller Fehlermeldungen im Klartext. Umschalten der Sprache sowie angleichen der Uhrzeit der KRC

  • KRC_Error: Fehlerzustände lesen und quittieren

  • KRC_ReadMXAStatus: Aktuellen Status der mxA-Schnittstelle lesen

  • KRC_ReadMXAError: Fehlermeldungen der mxA-Schnittstelle lesen

  • KRC_MessageReset: Fehlermeldungen der mxA-Schnittstelle quittieren

  • KRC_ReadKRCError: Fehlermeldungen der Robotersteuerung lesen

  • KRC_Diag: Heartbeats und Diagnosesignale lesen

Nicht sichere Arbeitsräume nutzen

  • KRC_WriteWorkspace: Kartesische Arbeitsräume konfigurieren

  • KRC_ReadWorkspace: Konfiguration der kartesischen Arbeitsräume lesen

  • KRC_WriteAxWorkspace: Achsspezifische Arbeitsräume konfigurieren

  • KRC_ReadAxWorkspace: Konfiguration der achsspezifischen Arbeitsräume lesen

  • KRC_ReadWorkstates: Status der Arbeitsräume lesen

    •  

Technologe-Funktionen: Arbeitsbereiche sicher festlegen und überwachen

In Kombination mit der Software KUKA.SafeOperation reduzieren Sie den Platzbedarf Ihrer Anlage und produzieren schnell, sicher und kompakt. So können Sie die Zellkonfiguration und die Mensch-Roboter-Kollaboration noch kostengünstiger zu nutzen.

  • KRC_BrakeTest: Bremsentest aufrufen
  • KRC_MasRef: Justagereferenzierung aufrufen
  • KRC_ReadSafeOPStatus: Signale der Sicherheitssteuerung lesen

Anmerkung: Um diese Funktionsbausteine verwenden zu können, muss KUKA.SafeOperation auf der Robotiksteuerung installiert sein.

Technologe-Funktionen: Organisation von Conveyor-Applikationen

In Kombination mit der Software KUKA.ConveyorTech können die Roboteraktionen automatisch an die Bewegung von Fließ- und Förderbändern angepasst werden.
  • KRC_ConvIniOff: Conveyor-Treiber initialisieren
  • KRC_ConvOn: Conveyor-Treiber aktivieren
  • KRC_ConvFollow: Bauteil auf Conveyor verfolgen
  • KRC_ConvSkip: Definiertes Bauteil von Conveyor aufnehmen. Insgesamt können bis zu 1024 Bauteile im Hintergrund überwacht werden
  • KRC_ConvDelWPS: Lösche Bauteil aus dem Conveyor-Speicher
  • KRC_ActivateConvInterrupt: Interrupts für Überwachung aktivieren
  • KRC_DeactivateConvInterrup: Interrupts für Überwachung deaktivieren

Anmerkung: Um diese Funktionsbausteine verwenden zu können, muss KUKA.ConveyorTech auf der Robotiksteuerung installiert sein.

Technologe-Funktionen: Entnahme von Bauteilen aus Spritz- und Druckgussmaschinen

Durch Anbindung ans Technologiepaket KUKA.VectorMove kann ein Roboter im kartesischen Raum entlang eines vorher definierten Vektors aus einer Stillstandposition heraus durch eine externe Kraft bewegt werden kann.

  • KRC_VectorMoveOn: Bewegung entlang eines Vektors aktivieren

  • KRC_VectorMoveOff: Bewegung entlang eines Vektors deaktivieren

Anmerkung: m diese Funktionsbausteine verwenden zu können, muss KUKA.VectorMove auf der Robotersteuerung installiert sein.

Technologe-Funktionen: Lastdatenermittlung

KUKA.LoadDataDetermination ist ein nachladbares Optionspaket zur Ermittlung von Masse, Schwerpunktlage und Trägheitsmomenten von Lasten, die am Roboterflansch befestigt sind. Wenn diese Lastdaten bekannt sind, kann das Beschleunigungsprofil der Roboteranlage optimiert und eine Überlastung vermieden werden.

  • KRC_LDDconfig: Konfiguration der Lastdatenermittlung

  • KRC_LDDtestRun: Ausführen einer Testbewegung zur Lastdatenermittlung in verminderter Prozessgeschwindigkeit

  • KRC_LDDstart: Ausführen der Lastdatenermittlung

  • KRC_LDDwriteLoad: Übertragen der Messwerte auf ein bestimmtes Werkzeug

Anmerkung: Voraussetzung ist, dass KUKA.LoadDataDetermination ab V7.2 installiert ist.

Eine Programmierschnittstelle, die kompatibel mit vielen namhaften Herstellern ist

Viele namhafte Hersteller bieten die SPS-Integration der mxAutomation PLC Function Blocks Library standardmäßig an. Darüber hinaus ist es auch möglich, mxAutomation über C++ oder C# in PC-basierende Steuersysteme zu integrieren. Gemeinsam mit unseren Partnern sorgen wir dafür, dass sämtliche Befehle und Funktionen stets auf dem aktuellen technischen Stand und weltweit in Europa, Asien und Amerika verfügbar sind.

Die folgenden Systeme unterstützen KUKA.PLC mxAutomation:


Roboterprogrammierung über SPS:

  • Siemens

- STEP 7 V5.4, S7-300 and S7-400
- STEP 7 (TIA Portal), S7-300 and S7-400
- STEP 7 (TIA Portal), S7-1500
- TIA-Portal (SIMATIC)
- SIMOTION
- SINUMERIK (Run myRobot); s.u.

  • 3S/CoDeSys
  • AllenBradley/Rockwell
  • Beckhoff/TwinCat
  • Schneider-Electric/Modicon
  • B&R/X…
  • Lenze/PLC
  • Mitsubishi/CNC controller
Simulation von automatisierten Palettieranwendungen

Roboterprogrammierung über PC (C#):

  • NI/LabVIEW
  • Robots in Architecture RIA 
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