宏程序的基本概念

第1页共7页数控铣削宏程序编程（一）一、宏程序的基本概念1、宏程序的定义以一组子程序的形式存储并带有变量的程序称为用户宏程序，简称宏程序；调用宏程序的指令称为“用户宏程序指令”，或宏程序调用指令（简称宏指令）。宏程序与普通程序相比较，普通的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性。而在用户宏程序的本体中，可以使用变量进行编程，还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理。通过使用宏程序能执行一些有规律变化（如非圆二次曲线轮廓）的动作。宏程序分A类和B类两种，FANUCi系统采用B类宏程序进行编程。2、宏程序中的变量在常规的主程序和子程序内，总是将一个具体的数值赋给一个地址，为了使程序更加具有通用性、灵活性，故在宏程序中设置了变量。1）、变量的表示：一个变量由符号“#”和变量序号组成，如：#I（I=1，2，……）。此外，变量还可以用表达式进行表示，但其表达式必须全部写入方括号“［］”中。例：#100，#500，#5，#［#1+#2+#10］；2）、变量的引用：将跟随在地址符后的数值用变量来代替的过程称为引用变量。同样，引用变量也可以用表达式。例G01X#100Y—#101F［#101+#103］；第2页共7页当#100=100.0、#101=50.0、#103=80.0时，上例即表示为G01X100.0Y50.0F130；3）、变量的种类：变量分为局部变量、公共变量（全局变量）和系统变量三种。在A、B类宏程序中，其分类均相同。A、局部变量（#1～#33）是在宏程序中局部使用的变量。当宏程序C调用宏程序D而且都有变量#1时，由于变量#1服务于不同的局部，所以C中的#1与D中的#1不是同一个变量，因此可以赋予不同得不偿失值，且互不影响。关闭电源时，局部变量被初始化成“空”。宏调用时，自变量分配给局部变量。B、公共变量（#100～#149/#199；#500～#549/#599）贯穿于整个程序过程。他可以在不同的宏程序间共享，当宏程序C调用宏程序D而且都有变量#100时，由于#100是全局变量，所以C中的#100与D中的#100是同一个变量。关闭电源时变量#100~#149被初始化成“空”，而变量#500~#531保持数据。公共变量#150~#199和#532~#999也可以选用，但是当这些变量被使用时，纸带长度减少了8.5米。C、系统变量（#1000～）是指有固定用途的变量，它的值决定系统的状态。系统变量用于读写各种NC数据项，如当前位置、刀具补偿值。系统变量包括刀具偏置值变量，接口输入与接口输出信号变量及位置信号变量等。二、宏程序编程1、变量的赋值变量的赋值方法有两种，即直接赋值和引数赋值，其中直接赋值第3页共7页的方法较为直观，方便，其书写格式如下：[例]:#100=100.0#101=30.0+20.0；2、宏程序运算指令宏程序的运算类似于数学运算与逻辑运算，用各种数学符号来表示。常用运算指令表如下:变量的各种运算功能格式备注与具体示例定义，转换/赋值#i=#j#100=#1,#100=30.0加法#i=#j+#k#100=#1+#2#100=#100.0-#2#100=#1*#2#100=#1/30减法#i=#j-#k乘法#i=#j*#k除法#i=#j*#k正弦#i=SIN[#j]#100=SIN[#1]#100=COS[36.3+#2]#100=ATAN[#1]/[#2]反正弦#i=ASIN[#J]余弦#i=COS[#J]反余弦#i=ACOS[#j]正切#i=TAN[#j]反正切#i=ATAB[#j]/[#K]平方根#i=SQRT[#j]#100SQRT[#1*#1-100]#100=EXP[#1]绝对值#i=ABS[#j]舍入#i=ROUND[#j]上取整/上进位#i=FIX[#j]下取整/下进位#i=FUP[#j]自然对数#i=LN[#j]指数函数#i=EXP[#j]或#i=#jOR#k用二进制数按位进行逻辑操作异或#i=#jXOR#K与#i=#jAND#K将BCD码转换成BIN码#i=BIN[#j]用于与PMC间信号的交换将BIN码转换成BCD码#i=BCD[#j]宏程序计算说明如下:①、角单位：在SIN，COS，TAN，ATAN中所用的角度单位是度，分和秒要换算成带小数点的度。如90°30′表示90.5°，而30°第4页共7页18′表示30.3°。②、ATAN功能：在ATANT之后的两个变量用“/”分开，结果在0°和360°之间。如当#1=ATANT[1]/[—1]时，#1=135.0。③、ROUND功能：当ROUND功能包含在算术或逻辑操作、IF语句、WHILE语句中时，将保留小数点后一位，其余位进行四舍五入。例：#1=ROUND[#2]；其中#2=1.2345，则#1=1.0当ROUND出现在NC语句地址中时，进位功能根据地址的最小输入增量四舍五入指定的值。例：编一个程序，根据变量#1、#2的值进行切削，然后返回到初始点。假定增量系统是1/1000mm，#1=1.2345，#2=2.3456则G00G91X—#1；移动1.235mmG01X—#2F300；移动2.346mmG00X[#1+#2]；因为1.2345+2.3456=3.5801移动3.580mm刀具此时不能返回到加工的初始位置。而换成G00X[ROUND[#1]+ROUND[#2]]时能返回到初始点。④、上进位和下进位成整数：例：#1=1.2、#2=—1.2则：#3=FUP[#1]，结果#3=2.0#3=FIX[#1]，结果#3=1.0#3=FUP[#2]，结果#3=—2.0#3=FIX[#2]，结果#3=—1.0⑤、算术和逻辑操作的缩写方式：取功能块名的前两个字符，例：ROUNDRO。第5页共7页⑥、宏程序数学计算的次序依次为：函数运算（SIN，COS，ATAN等），乘和除运算（*，/，AND等），加和减运算（+，—，OR，XOR等）。⑦、函数中的括号。括号用于改变运算次序，函数中的括号允许嵌套使用，但最多只允许嵌套5级。[例]#1=SIN[[[#2+#3]*4+#5]/#6]；注意：在加工程序中，方括号用于封闭表达式，圆括号用于注释。3、宏程序转移指令控制指令起到控制程序流向的作用。在一个程序中，控制程序流向可以用GOTO、IF语句改变。有三种分支循环语句如下：GOTO语句（无条件分支）；IF语句（条件分支:if...，then...）;WHILE语句(循环语句while...)。①、分支语句格式一:GOTOn；[例]GOTO1000；无条件转移语句，当执行该程序时，无条件转移到N1000程序段执行，顺序号可以用表达式。格式二:IF[条件表达方式]GOTOn；[例]IF[#1GT#100]GOTO100；有条件转移语句，如果条件成立，则转到N程序段执行，如果条件不成立，则执行下一句程序。一个条件表达式一定要有一个操作第6页共7页符，这个操作符插在两个变量或一个变量和一个常数之间，并且要用方括号括起来，即：[表达式操作符表达式]。条件式的种类如下表:表达式种类条件式意义具体示例#iEQ#j等于（=）IF[#5EQ#6]GOT100;#iNE#j不等于（≠）IF[#5NE100]GOT100;#iGT#j大于（）IF[#5GT#6]GOT100;#iGE#j大于等于（≥）IF[#5GE100]GOT100;#iLT#j小于（）IF[#5LT#6]GOT100;#iLE#j小于等于（≤）IF[#5LE100]GOT100;②、循环指令WHILE[条件式]DOm(m=1,2,3,…)；……ENDm；当条件式满足时，就循环执行WHILE与END之间的程序段m次，当条件不满足时，就执行ENDm；的下一个程序段。③、宏程序的嵌套A、WHILE[条件式]DOm和ENDm必须成对使用，并且，DOm一定要在ENDm之前指定，用m来识别；B、同一识别号m可以在一个程序中多次使用，但DOm与ENDm必须成对使用；C、在一个程序中DO的范围不能够交叉，DO可以嵌套三重；D、在DOm～ENDm的内部可以用GOTOn转移到外部，但不可以从外部用GOTOn转移到DOm～ENDm的内部；第7页共7页E、从DOm～ENDm内部可以调用用户宏程序或子程序。DOm～ENDm可以在用户宏程序或子程序中嵌套三重；F、用跳转语句和重复语句编程时，一般重复语句执行的时间比较短。三、编程练习试用B类用户宏程序编制如下图工件的精加工程序图(1)注:切深1mm／次图(2)注:Z向深5mm，1mm／次