新代數(shù)控車床宏程序說明.doc

一用戶宏程序的基本概念用一組指令構(gòu)成某功能，并且象子程序一樣存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，再把這些存儲(chǔ)的功能由一個(gè)指令來代表，執(zhí)行時(shí)只需寫出這個(gè)代表指令，就可以執(zhí)行其相應(yīng)的功能。 在這里，所存儲(chǔ)的一組指令叫做宏程序體(或用戶宏程序)，簡稱為用戶宏。其代表指令稱為用戶宏命令，也稱作宏程序調(diào)用指令。用戶宏有以下四個(gè)主要特征：1）在用戶用戶宏程序中可以使用變量，即宏程序體中能含有復(fù)雜的表達(dá)式；2）能夠進(jìn)行變量之間的各種運(yùn)算；3）可以用用戶宏指令對(duì)變量進(jìn)行賦值，就象許多高級(jí)語言中的帶參函數(shù)或過程，實(shí)參能賦值給形參；4）容易實(shí)現(xiàn)程序流程的控制。使用用戶宏時(shí)的主要方便之處在于由于可以用變量代替具體數(shù)值，因而在加工同一類的工件時(shí)只得將實(shí)際的值賦予變量既可，而不需要對(duì)每個(gè)不同的零件都編一個(gè)程序。二 基本書寫格式數(shù)控程序文檔中，一般以“%”字符作為第一行的起頭，該行將被視為標(biāo)題行。當(dāng)標(biāo)題行含有關(guān)鍵字“MACRO”時(shí)整個(gè)文檔就會(huì)以系統(tǒng)所定義的MACRO語法處理。如果該行無“MACRO”關(guān)鍵詞此檔案就會(huì)被視為一般ISO程序文檔格式處理，此時(shí)將不能編寫用戶宏和使用其MACRO語法。而當(dāng)書寫ISO程序文檔時(shí)標(biāo)題行一般可以省略，直接書寫數(shù)控程序?！癕ACRO”關(guān)鍵詞必須是大寫字母。對(duì)于程序的注釋可以采用“/”的形式，這和高級(jí)語言C+一樣。例一：MACRO格式文檔% MACRO /用戶宏程序文檔，必須包含“MACRO”關(guān)鍵詞IF 1 = 1 THENG00 X100.；ELSEG00 Z100.；END_IF;M99;例二：ISO格式文檔% 這是標(biāo)題行，可當(dāng)作檔案用途說明，此行可有可無G00 X100.；G00 Z100.；G00 X0；G00 Z0；M99;三 用戶宏程序的編寫如前所述，變量是指可以在用戶宏程序中的地址碼后代替具體數(shù)值，在調(diào)用宏程序時(shí)進(jìn)行賦值的符號(hào)i (i1，2，3，)。使用變量可以使用戶宏程序具有通用性。用戶宏程序中可以使用多個(gè)變量，以變量編號(hào)進(jìn)行識(shí)別。1、 變量的形式變量是用符號(hào)或后面加上變量編號(hào)所構(gòu)成的，即：i(i1，2，3，)例如：5 109 1005也可用表達(dá)式的形式來表示。例如：#100 #10011 #6/2其實(shí)，通過用符號(hào)后面加上變量編號(hào)也可構(gòu)成的變量，即： i(i1，2，3，)例如：5 5但一般地，由符號(hào)后面加上變量編號(hào)構(gòu)成的變量稱為全局變量，不提倡在用戶宏程序中使用，具體見后面的介紹。2、 變量的引用在地址符后的數(shù)值可以用變量置換。例如：若寫成F#33,則當(dāng)331.5時(shí)，與F1.5相同。若寫成Z#18,則當(dāng)1820.0時(shí)，與Z20.0相同。但需要注意，作為地址符的O、N、等，不能引用變量。例如，O#27、N#1等，都是錯(cuò)誤的。3、 未定義變量尚未被定義的變量，被稱為空（VACANT）。變量0，0 始終為空，經(jīng)常被用作空變量使用。3變量賦值和引數(shù)賦值變量賦值：用戶宏程序中變量賦值使用賦值運(yùn)算符“：=”，不可僅用“=”符號(hào)。因?yàn)樵诒鞠到y(tǒng)中符號(hào)“=” 是被規(guī)定為關(guān)系運(yùn)算符，用來比較是否相等的。例如#30：=100，會(huì)將變量#30賦值為整數(shù)100；而#30=100，將不能為變量#30賦值，實(shí)際上是比較變量#30是否與整數(shù)100相等。四變量運(yùn)算及變量表達(dá)式用戶宏運(yùn)算符要對(duì)變量進(jìn)行各種運(yùn)算操作就要用到運(yùn)算符，它是“能對(duì)變量所存數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的符號(hào)”。本系統(tǒng)的運(yùn)算符及其優(yōu)先級(jí)如表3-2所示。表3-2 運(yùn)算符及其優(yōu)先級(jí)運(yùn)算名符號(hào)優(yōu)先級(jí)括號(hào)( )， 1函數(shù)調(diào)用運(yùn)算( )2取負(fù)-3求補(bǔ)運(yùn)算NOT3乘法運(yùn)算*4除法運(yùn)算/4模運(yùn)算/求余運(yùn)算MOD4加法運(yùn)算+5減法運(yùn)算-5關(guān)系運(yùn)算，=6相等運(yùn)算=7不等運(yùn)算8布爾邏輯/按位與&，AND9布爾邏輯/按位 異或XOR10布爾邏輯/按位 或OR11、基本算數(shù)運(yùn)算符(1) +（加法運(yùn)算符，如3+5，#12+4）(2) -（減法運(yùn)算符，或取負(fù)運(yùn)算符，如#33-16，-#16）(3) *（乘法運(yùn)算符，如9*2，#13*8）(4) /（除法運(yùn)算符，如10/3，#43/15）(5)MOD （模運(yùn)算符，或稱求余運(yùn)算符，其兩側(cè)均應(yīng)為整型數(shù)據(jù)，如7 MOD4的值為3，當(dāng)#18=20時(shí)#18 MOD4的值為2）、算術(shù)表達(dá)式和運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)用算術(shù)運(yùn)算符和括號(hào)將運(yùn)算對(duì)象連接起來的、符合語法規(guī)則的式子稱為算術(shù)表達(dá)式，運(yùn)算對(duì)象可以是常數(shù)、變量、函數(shù)等。例如：#6*8/#32-1.5+#18+ ROUND（1）這就是一個(gè)算術(shù)運(yùn)算式，它可以作為一個(gè)整體賦值給某個(gè)變量，或用作其他表達(dá)式中的一個(gè)運(yùn)算對(duì)象。本系統(tǒng)按表表3-2規(guī)定了運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性。在表達(dá)式求值時(shí)，先按運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別高低次序執(zhí)行，例如先乘除后加減。如表達(dá)式#12-#41*5的左側(cè)為減，右側(cè)為乘號(hào)，而乘號(hào)優(yōu)先于減號(hào)，因此，相當(dāng)于#12-（#41*5）。如果在一個(gè)運(yùn)算對(duì)象兩側(cè)的運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別相同，如#2-5+#23，則按規(guī)定的結(jié)合性（結(jié)合方向）處理，算術(shù)運(yùn)算符的結(jié)合方向?yàn)椤白宰笾劣摇?，即先左后右。因?先與減號(hào)結(jié)合，執(zhí)行#2-5的運(yùn)算，再執(zhí)行加#23的運(yùn)算。這樣“自左至右的結(jié)合方向”又稱為“左結(jié)合性”，即運(yùn)算對(duì)象先與左面的運(yùn)算符結(jié)合；對(duì)應(yīng)地，也有“右結(jié)合性”的運(yùn)算符，例如賦值運(yùn)算符“：=”就是。、關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算符是邏輯運(yùn)算中比較簡單的一種。所謂“關(guān)系運(yùn)算”實(shí)際上就是“比較運(yùn)算”。將兩個(gè)值進(jìn)行比較，判斷比較的結(jié)果是否符合給定的條件。例如，#310是一個(gè)關(guān)系表達(dá)式，大于號(hào)（）是一個(gè)關(guān)系運(yùn)算符，如果#3=12，則滿足給定的“#310”條件，因此關(guān)系表達(dá)式的值為“真”（即“條件滿足”）；如果#3=6，不滿足“#310”條件，則稱關(guān)系表達(dá)式的值為“假”。本系統(tǒng)提供6種關(guān)系運(yùn)算符：優(yōu)先級(jí)相同（高）優(yōu)先級(jí)（較高）優(yōu)先級(jí)（低） (1) （小于） (2) （大于）(4) = （大于或等于）(5) = （等于）(6) （不等于）關(guān)于優(yōu)先次序：1、前4種關(guān)系運(yùn)算符（，）的優(yōu)先級(jí)別相同，它們卻高于關(guān)系運(yùn)算符“=”，而“=”又高于“”2、關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于算術(shù)運(yùn)算符。3、關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于賦值運(yùn)算符。用兩個(gè)關(guān)系運(yùn)算符將兩個(gè)表達(dá)式連接起來的式子，稱為關(guān)系表達(dá)式。例如：#636，#13+4#23關(guān)系表達(dá)式的值是一個(gè)邏輯值，即“真”或“假”。例如，若#12為8，則關(guān)系表達(dá)式“#12=10”的值為“假”，“#12=6”的值為“真”。、邏輯運(yùn)算和邏輯表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來就是邏輯表達(dá)式。本系統(tǒng)提供6種邏輯運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算(1) &，AND 邏輯與(2) XOR 邏輯或(3) OR 邏輯異或它們都是“雙目（元）運(yùn)算符”，它要求有兩個(gè)運(yùn)算量（操作數(shù)），邏輯運(yùn)算舉例如下：#1 AND #2 若#1 、#2為真，則#1 AND #2為真。#1 OR #2 若#1 、 #2之一為真，則#1 XOR #2為真。邏輯運(yùn)算符低于關(guān)系運(yùn)算符，見圖3-1。（高）（低）算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符賦值運(yùn)算符圖3-1五 用戶宏程序的流程控制所謂程序的流程（Flow Control）是通過控制程序的執(zhí)行方向，進(jìn)而掌握程序動(dòng)態(tài)。這用戶宏程序區(qū)別于一般數(shù)控程序的特征之一，也是用戶選擇用戶宏程序編寫數(shù)控代碼的一大理由。用戶宏程序的流程控制包括無條件判斷、循環(huán)控制、無條件轉(zhuǎn)移三大類，這與其他的高級(jí)語言程序類似，下面將分別介紹其功能和使用語法。、條件判斷判斷條件的真假，然后根據(jù)真假或者對(duì)應(yīng)情況到指定的地方去執(zhí)行程序，這方面的語句有IF和CASE語句。1、IF條件語句1）基本語法：IF THENELSEIF THENELSEEND_IF;說明：IF條件判斷，根據(jù)真假情況到指定的地方去執(zhí)行程序。例如：% MACRO/ 啟動(dòng)MACRO語法#1 := 3.0;G01 X20. 15. F200;IF #1 = 1 THEN；X(1.0*1);(1.0*1);ELSEIF #1 = 2 THEN；X(1.0*2);(1.0*2);ELSEIF #1 = 3 THEN；X(1.0*3);(1.0*3);ELSE；X(1.0*4);(1.0*4);END_IF;X(1.0)(1.0);M30;然而在實(shí)際使用中，可以有以下一些變形：2）變形1語法：IF THENELSEEND_IF;3）變形2語法：IF THENEND_IF;編程時(shí)可根據(jù)需要選擇合適的語法格式。、循環(huán)控制1、REPEAT直到型循環(huán)語法：REPEATUNTIL END_REPEAT；說明：REPEAT直到型循環(huán)控制，先執(zhí)行循環(huán)體，后判斷條件表達(dá)式，當(dāng)條件滿足時(shí)退出循環(huán)。例如：% MACRO/ 啟動(dòng)MACRO語法#10 := 30.;#11 := 22.5.;#12 := #10/2;#13 := #11/2;#14 := 2.0;#15 := 1.5;G01 X#12 #13 F200.0;REPEAT G00 X(#12+#14) (#13+#15); G01 X(#12+#14) (#13-#15); X(#12-#14) (#13-#15); X(#12-#14) (#13+#15); X(#12+#14) (#13+#15); #14 := #14 + 2.0; #15 := #15 + 1.5;UNTIL (#14 #12) OR (#15 #13) END_REPEAT;X(1.0) (1.0);M30;.WHILE當(dāng)型循環(huán)語法：WHILE DOEND_WHILE;說明：WHILE當(dāng)型循環(huán)控制，先判斷條件表達(dá)式，當(dāng)條件滿足時(shí)執(zhí)行循環(huán)體，否則退出循環(huán)。例如：% MACRO;#10 := 20.;#11 := 15.;#12 := #10/2;#13 := #11/2;#14 := 2.0;#15 := 1.5;G01 X#12 #13 F200.0;WHILE (#14 = #12) AND (#15 6.0 THENEXIT;END_IF;X(#12-#14) (#13+#15);X(#12+#14) (#13+#15);#14 := #14 + 2.0;#15 := #15 + 1.5;END_WHILE;X(-5.0) Z(5.0);M02;.FOR循環(huán)語法：FOR ：= TO BY DOEND_FOR;說明：FOR循環(huán)控制，式中各參數(shù)意義如下循環(huán)變量控制循環(huán)次數(shù)的變量；表達(dá)式1循環(huán)計(jì)數(shù)的起始值，可為整數(shù)或表達(dá)式；表達(dá)式2循環(huán)計(jì)數(shù)的終止值，可為整數(shù)或表達(dá)式；表達(dá)式3循環(huán)計(jì)數(shù)每次的累加值，可為整數(shù)或表達(dá)式；循環(huán)體 循環(huán)每次執(zhí)行內(nèi)容；FOR循環(huán)執(zhí)行過程為：先給循環(huán)變量賦起始值，然后判斷循環(huán)變量是否為終止值，當(dāng)循環(huán)變量已為終止值時(shí)退出循環(huán)，否則執(zhí)行循環(huán)體，再對(duì)循環(huán)變量加上每次累加值，、無條件轉(zhuǎn)移GOTO轉(zhuǎn)移語句語法：GOTO n;說明：無條件地跳到指定的n行號(hào)執(zhí)行，其中n可為整數(shù)或表達(dá)式。GOTO常和IF語句搭配使用，那就是說當(dāng)程序檢查到某個(gè)條件滿足時(shí)用GOTO語句去進(jìn)一步處理，但應(yīng)盡量少用該語句以提高程序可讀性。范例：% MACRO/ 啟動(dòng)MACRO語法IF( #1 = 2 ) THEN GOTO 100;G01 X10. 10.;N100 G01 X30. 30.;M02;EXIT循環(huán)中斷語句語法：EXIT;說明：循環(huán)中斷，跳離循環(huán)控制；用在循環(huán)控制中，通常EXIT都和IF語句搭配使用，當(dāng)某個(gè)條件滿足后就跳離循環(huán)。請(qǐng)參考WHILE范例。六 庫函數(shù)1、ABS調(diào)用方法：ABS()函數(shù)描述：求一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值范例：#1 := ABS(-2.3); / #1 的結(jié)果是 2.3注：此處函數(shù)內(nèi)“參數(shù)”既可為實(shí)際數(shù)值，也可為變量或表達(dá)式，以下若無特殊說明均按此處理。2、SIN調(diào)用方法：SIN ()函數(shù)描述：求一個(gè)數(shù)的正弦值范例:#1 := SIN(#10);3、ASIN調(diào)用方法：ASIN ()函數(shù)描述：求一個(gè)數(shù)的反正弦值范例: #1 := ASIN(#10);4、MAX調(diào)用方法：MAX()函數(shù)描述：求兩個(gè)數(shù)的最大值范例1:#1 := MAX(10，20); / #1等于20范例2: #1 := MAX(#2，#3);5、SQRT調(diào)用方法：SQRT ()函數(shù)描述：求一個(gè)數(shù)的平方根值范例1:#2 := SQRT(3); / #2 等于 1.732范例2:#16 := SQRT(#10);6、SIGN調(diào)用方法：SIGN ()函數(shù)描述：返回一個(gè)數(shù)的符號(hào)，-1表示該數(shù)是負(fù)數(shù)，1表示該數(shù)是正數(shù)，0表示該數(shù)是零。范例:IF( SIGN(#10) 0 ) THEN END_IF;5、 CEIL調(diào)用方法：CEIL()函數(shù)描述：返回比一個(gè)數(shù)大或與其相等的最小整數(shù)范例1:#2 := CEIL(2.3); / #2 等于 3范例2:#2 := CEIL(#10);7、ROUND調(diào)用方法：ROUND ()函數(shù)描述：四舍五入化整，范例1:#2 := ROUND(2.3); / #2 等于 2范例2: #2 := ROUND(#10);七用戶宏程序編寫注意事項(xiàng)1. 用戶宏文檔第一行必須為%MACRO；程序段的每一行結(jié)束需加“;”結(jié)束符；對(duì)于用戶宏子程序最后需加“M99；”，以便能返回到主程序。2. 變量賦值使用“:=”符號(hào)，不可僅用“=”符號(hào)。3. 文檔名儲(chǔ)存需依照下列規(guī)則。例如：編寫G100之MACRO，需將該MACRO程序存在C:CNCMACRO目錄底下，且文件名需為G0100，不需擴(kuò)展名。而編寫G100.1之MACRO，需將該MACRO程序存在C:CNCMACRO目錄底下，且文件名需為G100001，不需擴(kuò)展名。4. 請(qǐng)多使用局部變量(#1#50), 模態(tài)變量(#2001#2100，#3001#3100)為所有擴(kuò)充G碼的共享資源，請(qǐng)僅用于多個(gè)擴(kuò)充G碼間的數(shù)據(jù)交換，以節(jié)省共享資源；如果需要系統(tǒng)定義的初始值，請(qǐng)使用用戶參數(shù)( #4001#4100，#5001 #5100 )。5. 請(qǐng)不要使用全局變量(Global Variables，1999)，因?yàn)镚碼執(zhí)行時(shí)，使用者的數(shù)據(jù)是由自變量(A_，B_，Z_)傳入，由公共變量傳遞不符合使用習(xí)慣。6. 系統(tǒng)在執(zhí)行加工時(shí)對(duì)于MACRO程序會(huì)事先預(yù)編譯，因此MACRO執(zhí)行速度會(huì)超前于G、M 代碼指令，因此當(dāng)要求變量賦值或數(shù)據(jù)讀取須與G、M代碼指令發(fā)出的時(shí)間進(jìn)程相同時(shí)，請(qǐng)于變量賦值或數(shù)據(jù)讀取前加WAIT（）指令，否則該變量賦值或該數(shù)據(jù)讀取將無法與G、M 代碼同步。7. 不可改變模式G碼(G00/G01/G02/G03/G33/G34/G35，G91/G90，G40/G41/G42，)的狀態(tài)，如果用戶宏程序中需要改變其狀態(tài)時(shí)，就需要模態(tài)信息的回復(fù)，8. 對(duì)于長度或角度的自變量在運(yùn)算前請(qǐng)使用STD()函數(shù)將單位標(biāo)準(zhǔn)化，以符合工具機(jī)使用習(xí)慣。9. 不可以改變坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)定，G92/G54/G52等與坐標(biāo)系統(tǒng)相關(guān)指令不能使用，否則圖形仿真功能將失去參考意義。10. 請(qǐng)?jiān)诔绦蛑屑由媳匾淖⑨專B(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，以增加程序可讀性和可維護(hù)性，以幫助后續(xù)開發(fā)人員維護(hù)和排除問題。附錄 運(yùn)算符及其優(yōu)先級(jí)運(yùn)算名符號(hào)優(yōu)先級(jí)括號(hào)( )， 1函數(shù)調(diào)用運(yùn)算( )2取負(fù)-3求補(bǔ)運(yùn)算NOT3乘法運(yùn)算*4除法運(yùn)算/4模運(yùn)算/求余運(yùn)算MOD4加法運(yùn)算+5減法運(yùn)算-5關(guān)系運(yùn)算，=6相等運(yùn)算=7不等運(yùn)算8布爾邏輯/按位與&，AND9布爾邏輯/按位 異或XOR10布爾邏輯/按位 或OR11函數(shù)名描述ABS求一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值范例: #1 := ABS(-2.3); /#1 的結(jié)果是 2.3ACOS求一個(gè)數(shù)的反余弦值范例: #1 := ACOS(#10);ASIN求一個(gè)數(shù)的反正弦值范例: #1 := ASIN(#10);ATAN求一個(gè)數(shù)的反正切值范例: #1 := ATAN(#10);COS求一個(gè)數(shù)的余弦值范例: #1 := COS(#10);MAX求兩個(gè)數(shù)的最大值范例1:#1 := MAX(10，20); / #1等于20范例2: #1 := MAX(#2，#3);MIN求兩個(gè)數(shù)的最小值范例1: #1 := MIN(10.0，20.0); / #1等于10.0范例2: #1 := MIN(#10，#11);SIN求一個(gè)數(shù)的正弦值范例: #1 := SIN(#10);SQRT求一個(gè)數(shù)的平方根值范例1:#2 := SQRT(3); / #2 等于 1.732.范例2: #2 := SQRT(#10);TAN求一個(gè)數(shù)的正切值范例: #1 := TAN(#10);SIGN返回一個(gè)數(shù)的符號(hào)，-1表示該數(shù)是負(fù)數(shù)