新代数控车床宏程序说明.docx
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新代数控车床宏程序说明
1.用户宏程序的基本概念
用一组指令构成某功能，并且象子程序一样存储在存储器中，再把这些存储的功能由一个指令来代表，执行时只需写出这个代表指令，就可以执行其相应的功能。
在这里，所存储的一组指令叫做宏程序体（或用户宏程序），简称为用户宏。
其代表指令称为用户宏命令，也称作宏程序调用指令。
用户宏有以下四个主要特征：
1）在用户用户宏程序中可以使用变量，即宏程序体中能含有复杂的表达式；
2）能够进行变量之间的各种运算；
3）可以用用户宏指令对变量进行赋值，就象许多高级语言中的带参函数或过程,实参能赋值给形参；
4）容易实现程序流程的控制。
使用用户宏时的主要方便之处在于由于可以用变量代替具体数值，因而在加工同一类的工件时•只得将实际的值赋予变最既可，而不需要对每个不同的零件都编一个程序。
2.基本书写格式
数控程序文档中，一般以“％”字符作为第一行的起头，该行将被视为标题行。
当标题行含有关键字“MACRO”时整个文档就会以系统所定义的MACRO语法处理。
如果该行无“MACRO”关键词此档案就会被视为一般ISO程序文档格式处理,此时将不能编写用户宏和使用其MACRO语法。
而当书写ISO程序文档时标题行一般可以省略，直接书写数控程序。
“MACRO”关键词必须是大写字母。
对于程序的注释可以采用“〃……”的形式，这和高级语言C++—样。
例一：
MACRO格式文档
%MACRO〃用户宏程序文档，必须包含“MACRO"关键词
IF1=1THEN
G00X100.；
ELSE
G00Z100.；
ENDJF;
M99;
例二：
ISO格式文档
%这是标题行，可当作档案用途说明，此行可有可无
G00X100.；
G00Z100.；
GOOX0；
G00Z0；
M99;
3.用户宏程序的编写
如前所述，变量是指可以在用户宏程序中的地址码后代替具体数值，在调用宏程序时进行赋值的符号井i（i=l,2,3,…）。
使用变量可以使用户宏程序具有通用性。
用户宏程序中可以使用多个变量，以变量编号进行识别。
1、变量的形式
变量是用符号井或后面加上变量编号所构成的，即：
#i（i=l,2,3,…）
例如：
#5
#109
#1005
也可用#[V表达式＞]的形式来表示。
例如：
#[#100]
#[#1001-1]
#[#6/2]
其实，通过用符号后面加上变量编号也可构成的变量，即：
i（i=l,2,3,…）
例如：
5
[5]
但一般地，III符号后面加上变量编号构成的变量称为全局变量，不提倡在用户宏程序中使用，具体见后面的介绍。
2、变量的引用
在地址符后的数值可以用变量置换。
例如：
若写成F#33,则当#33=1.5时，与F1.5相同。
若写成Z-#l&则当#18=20.0时，与Z-20.0相同。
但需要注意，作为地址符的O、N、/等，不能引用变量。
例如，O#27、N#1等，都是错误的。
3、未定义变量
尚未被定义的变量，被称为空（VACANT）。
变量#0,0始终为空，经常被用作空变量使用。
3・变量赋值和引数赋值
变最赋值：
用户宏程序中变量赋值使用赋值运算符“：
二”，不可仅用“二”符号。
因为在本系统中符号“二”是被规定为关系运算符，用来比较是否相等的。
例如#30：
=100,会将变量#30赋值为整数100；而#30=100,将不能为变量#30赋值，实际上是比较变量#30是否与整数100相等。
4.变量运算及变量表达式
1.用户宏运算符
要对变最进行各种运算操作就要用到运算符，它是“能对变量所存数据进行运
算的符号”。
本系统的运算符及其优先级如表3-2所示。
表3-2运算符及其优先级
运算名
符号
优先级
括号
（）,[1
1
函数调用运算
V函数名＞（v参数列表〉）
2
取负
-
3
求补运算
NOT
3
乘法运算
*
4
除法运算
/
4
模运算/求余运算
MOD
4
加法运算
+
5
减法运算
-
5
关系运算
<»>,<=,>=
6
相等运算
=
7
不等运算
<>
8
布尔逻辑/按位与
&,AND
9
布尔逻辑/按位异或
XOR
10
布尔逻辑/按位或
OR
11
2、基本算数运算符
（1）+（加法运算符，如3+5,#12+4）
（2）-（减法运算符，或取负运算符，如#33-16,-#16）
（3）*（乘法运算符，如9*2,#13*8）
（4）/（除法运算符，如10/3,#43/15）
（5）MOD（模运算符，或称求余运算符，其两侧均应为整型数据，如7MOD4的值为3,当#18=20时#18MOD4的值为2）
3、算术表达式和运算符优先级
用算术运算符和括号将运算对象连接起来的、符合语法规则的式子称为算术表达式，运算对象可以是常数、变量、函数等。
例如：
#6*8/#32-1.5+#18+ROUND（#1）
这就是一个算术运算式，它可以作为一个整体赋值给某个变量，或用作其他表达式中的一个运算对象。
本系统按表表3-2规定了运算符的优先级和结合性。
在表达式求值时，先按运算符的优先级别高低次序执行，例如先乘除后加减。
如表达式#12出41*5的左侧为减,右侧为乘号，而乘号优先于减号，因此，相当于#12-（#41*5）o
如果在一个运算对象两侧的运算符的优先级别相同，如#2-5+#23,则按规定的结合性（结合方向）处理，算术运算符的结合方向为“自左至右”，即先左后右。
因此5先与减号结合，执行#2-5的运算，再执行加#23的运算。
这样“自左至右的结合方向”乂称为“左结合性”，即运算对象先与左面的运算符结合；对应地，也有“右结合性”的运算符，例如赋值运算符“：
二”就是。
4、关系运算符和关系表达式
关系运算符是逻辑运算中比较简单的一种。
所谓“关系运算”实际上就是“比较运算”。
将两个值进行比较，判断比较的结果是否符合给定的条件。
例如，#3>10是一个关系表达式，大于号（>）是一个关系运算符，如果#3=12,则满足给定的“#3>10”条件，因此关系表达式的值为“真”（即“条件满足”）；如果#3=6,不满足“#3>10”条件，则称关系表达式的值为“假”。
本系统提供6种关系运算符：
（1）<
（小于）]
⑵<=
（小于或等于）
（3）>
（大于）
»优先级相同（高）
（4）>=
（大于或等于）丿
（5）=
（等｝优先级（较高）
⑹<>
（不等于）>优先级（低）
关于优先次序:
1、前4种关系运算符（V,<=,
>,>=）的优先级别相同，它们却高于关
系运算符“=匕而
“三叹高于
2、关系运算符的优先级低于算术运算符。
3、关系运算符的优先级高于赋值运算符。
用两个关系运算符将两个表达式连接起来的式子，称为关系表达式。
例如：
#6>36,#13+4o#23
关系表达式的值是一个逻辑值，即“真”或“假”。
例如，若#12为8,则关系表达式“#12=10”的值为“假”，“#12>二6”的值为“真”o
5、逻辑运算和逻辑表达式
用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来就是逻辑表达式。
本系统提供6种逻辑运算符和逻辑运算
（1）&,AND逻辑与
（2）XOR逻辑或
（3）OR逻辑异或
它们都是“双H（元）运算符”，它要求有两个运算量（操作数），逻辑运算举例如下：
#1AND#2若#1、#2为真，则#1AND#2为真。
#1OR#2若#1、#2之一为真，则#1XOR#2为真。
逻辑运算符低于关系运算符，见图3-1。
（高）
算术运算符
关系运算符
（低）
逻辑运算符
赋值运算符
图3-1
5.用户宏程序的流程控制
所谓程序的流程（FlowControl）是通过控制程序的执行方向，进而掌握程序动态。
这用户宏程序区别于一般数控程序的特征之一，也是用户选择用户宏程序编写数控代码的一由。
用户宏程序的流程控制包括无条件判断、循环控制、无条件转移三大类，这与其他的高级语言程序类似，下面将分别介绍其功能和使用语法。
1、条件判断
判断条件的真假，然后根据真假或者对应情况到指定的地方去执行程序，这方面的语句有IF和CASE语句。
1、IF条件语句
1）基本语法：
IFV条件表达式〉THEN-v操作〉一ELSEIFv条件表达式〉THEN-v操作〉一ELSE—V操作〉一END」F;
说明：
IF条件判断，根据真假情况到指定的地方去执行程序。
例如：
%MACRO〃启动MACRO语法
#1:
=3.0;
G01X20.Z15.F200;
IF#1=1THEN；X（1.0*l）;Z（1.0*l）;
ELSEIF#!
=2THEN；X（1.0*2）;Z（1.0*2）;
ELSEIF#!
=3THEN；X（1.0*3）;Z（1.0*3）;
ELSE；X（1.0*4）;Z（1.0*4）;
END_IF;X（1.0）Z（1.0）;
M30;
然而在实际使用中，可以有以下一些变形：
2）变形1
语法：
IFV条件表达式〉THEN—V操作〉—ELSE—v操作〉—END_IF;
3）变形2
语法：
IFV条件表达式〉THEN-*V操作〉fEND_IF;
编程时可根据需要选择合适的语法格式。
2、循环控制
1、REPEAT直到型循环
语法：
REPEAT
v循环体〉
UNTILv条件表达式〉END.REPEAT；
说明：
REPEAT直到型循环控制，先执行循环体，后判断条件表达式，当条件满足时退出循环。
例如：
%MACRO〃启动MACRO语法
#10:
=30.;
#11:
=22.5.;
#12:
二#10/2;
#13:
二#11/2;
#14:
=2.0;
#15:
=1.5;
G01X#12Z#13F200.0;
REPEAT
GOOX（#12+#14）Z（#13+#15）;
G01X（#12+#14）Z（#13-#15）;
X（#12-#14）Z（#13-#15）;
X（#12-#14）Z（#13+#15）;
X（#12+#14）Z（#13+#15）;
#14:
二#14+2.0;
#15二#15+1.5;
UNTIL（#14>#12）OR（#15>#13）END_REPEAT;
X（1.0）Z（1.0）;
M30;
3.WHILE当型循环
语法：
WHILEv条件表达式〉DO-*V循环体〉—END_WHILE;
说明：
WHILE当型循环控制，先判断条件表达式，当条件满足时执行循环体,否则退出循环。
例如：
%MACRO;
#10:
=20.;
#11:
=15.;
#12:
二#10/2;
#13:
二#11/2;
#14=2.0;
#15:
=1.5;
G01X#12Z#13F200.0;
WHILE（#14V=#12）AND（#15<=#13）DO
GOOX（#12+#14）Z（#13+#15）;
G01X（#12+#14）Z（#13-#15）;
X（#12-#14）Z（#13-#15）;
IF#14>6.0THEN
EXIT;
END」F;
X（#12-#14）Z（#13+#15）;
X（#12+#14）Z（#13+#15）;
#14:
二#14+2.0;
#15:
二#15+1.5;
END_WHILE;
X（-5.0）Z（5.0）;
M02;
4.FOR循环
语法：
FORv循环变量〉：
二V表达式1>TOv表达式2>[BY<表达式3>]DOv循环体〉
END.FOR;
说明：
FOR循环控制，式中各参数意义如下
循环变量一一控制循环次数的变量；
表达式1——循环计数的起始值，可为整数或表达式；
表达式2——循环计数的终止值，可为整数或表达式；
表达式3——循环计数每次的累加值，可为整数或表达式；
循环体一一循环每次执行容；
FOR循环执行过程为：
先给循环变量赋起始值，然后判断循环变量是否为终止值，当循环变量已为终止值时退出循环，否则执行循环体，再对循环变量加上每次累加值，
5、无条件转移
GOTO转移语句
语法：
GOTOn;
说明：
无条件地跳到指定的n行号执行，其中n可为整数或表达式。
GOTO常和IF语句搭配使用，那就是说当程序检查到某个条件满足时用GOTO语句去进一步处理，但应尽量少用该语句以提高程序可读性。
例：
%MACRO〃启动MACRO语法
•••
IF（#1=2）THENGOTO100;
G01X10.Z10.;
•••
N100G01X30.Z30.;
•••
M02;
EXIT循环中断语句
语法：
EXIT;
说明：
循环中断，跳离循环控制；用在循环控制中，通常EXIT都和IF语句搭配使用，当某个条件满足后就跳离循环。
请参考WHILE例。
6.库函数
1、ABS
调用方法：
ABS（＜参数〉）
函数描述：
求一个数的绝对值
例：
#1:
=ABS（-2.3）;〃#1的结果是2.3
［注］:
此处函数“参数”既可为实际数值，也可为变量或表达式，以下若无特殊说明均按此处理。
2、SIN
调用方法：
SIN（＜参数〉）
函数描述：
求一个数的正弦值
例：
#1:
=SIN（#10）;
3、ASIN
调用方法：
ASIN（＜参数〉）
函数描述：
求一个数的反正弦值
例：
#1:
=ASIN（#10）;
4、MAX
调用方法：
MAX（＜参数1,参数2＞）
函数描述：
求两个数的最大值
例1:
#1:
=MAX（10,20）;〃#1等于20
例2:
#1:
=MAX（#2,#3）;
5、SQRT
调用方法：
SQRT（＜参数〉）
函数描述：
求一个数的平方根值
例1:
#2:
=SQRT（3）;//#2等于1.732
例2:
#16:
=SQRT（#10）;
6、SIGN
调用方法：
SIGN（＜参数〉）
函数描述：
返回一个数的符号，-1表示该数是负数，1表示该数是正数，0表示该数是零。
例：
IF（SIGN（#10）＞0）THEN
•••
END」F;
5、CEIL
调用方法：
CEIL«参数〉）
函数描述：
返回比一个数大或与其相等的最小整数
例1:
#2:
二CEIL（2.3）;〃#2等于3
例2:
#2:
=CEIL（#10）;
7、ROUND
调用方法：
ROUND（＜参数〉）
函数描述：
四舍五入化整，
例1:
#2:
二ROUND（2.3）;//#2等于2
例2:
#2:
=ROUND（#10）;
7.用户宏程序编写注意事项
1.用户宏文档第一行必须为%macrO；程序段的每一行结束需加“;”结束符；对于用户宏子程序最后需加“M99；”，以便能返回到主程序。
2.变量赋值使用“：
=”符号，不可仅用“」’符号。
3.文档名储存需依照下列规则。
例如：
编写G100之MACRO，需将该MACRO程序存在C:
\CNC\MACRO目录底下，且文件名需为G0100＞不需扩展名。
而编写G100.1之MACRO，需将该MACRO程序存在C:
\CNOMACRO目录底下，且文件名需为G100001，不需扩展名-
4.请多使用局部变最（#1~#50）,模态变最（#2001~#2100，#3001~#3100）为所有扩充G码的共享资源，请仅用于多个扩充G码间的数据交换，以节省共享资源；如果需要系统定义的初始值，请使用用户参数（#4001〜#4100，#5001~#5100）。
5.请不要使用全局变量（GlobalVariables，1-999），因为G码执行时，使用者的数据是由自变量（A_，B_...，Z_）传入，由公共变量传递不符合使用习惯。
6.系统在执行加工时对于MACRO程序会事先预编译，因此MACRO执行速度会超前于G、M代码指令，因此当要求变录赋值或数据读取须与G、M代码指令发出的时间进程相同时，请于变量赋值或数据读取前加WAIT（）指令，否则该变量赋值或该数据读取将无法与G、M代码同步。
7.不可改变模式G码（G00/G01/G02/G03/G33/G34/G35，G91/G90，G40/G41/G42，…，）的状态，如果用户宏程序中需要改变其状态时，就需要模态信息的回复，
&对于长度或角度的自变量在运算前请使用STD（）函数将单位标准化，以符合工具机使用习惯。
9.不可以改变坐标系统设定，G92/G54/G52等与坐标系统相矢指令不能使用，否则图形仿真功能将失去参考意义。
10.请在程序中加上必要的注释，养成良好的编程习惯，以增加程序可读性和可维护性，以帮助后续开发人员维护和排除问题。
附录IV运算符及其优先级
运算名
符号
优先级
括号
（）,[|
1
函数调用运算
V函数名>（<参数列表〉）
2
取负
-
3
求补运算
NOT
3
乘法运算
港
4
除法运算
/
4
模运算/求余运算
MOD
4
加法运算
+
5
减法运算
-
5
关系运算
,<=,>=
6
相等运算
二
7
不等运算
<>
8
布尔逻辑/按位与
&,AND
9
布尔逻辑/按位异或
XOR
10
布尔逻辑/按位或
OR
11
函数名
描述
ABS
求一个数的绝对值
例：
#1:
二ABS（-2.3）;〃#1的结果是2.3
ACOS
求一个数的反余弦值例：
#1:
=ACOS（#10）;
ASIN
求一个数的反正弦值例：
#1:
=ASIN（#10）;
ATAN
求一个数的反正切值例：
#1:
=ATAN（#10）;
COS
求一个数的余弦值例：
#1:
=COS（#10）;
MAX
求两个数的最大值例1:
函数名
描述
#1:
=MAX（10,20）;〃#1等于20例2:
#1:
=MAX（#2,#3）;
MIN
求两个数的最小值
例1:
#1:
=MIN（10.0,20.0）;//#1等于10.0
例2:
#1:
=MIN（#10,#11）;
SIN
求一个数的正弦值例：
#1:
=SIN（#10）;
SQRT
求一个数的平方根值
例1:
#2:
=SQRT⑶;〃#2等于1.732..
例2:
#2:
=SQRT（#10）;
TAN
求一个数的正切值例：
#1:
二TAN（#10）;
SIGN
返回一个数的符号，-1表示该数是负数，1表示该数是正数，0表示该数是零
例：
IF（SIGN（#10）>0）THEN
••••
ENDIF;
CEIL
返回比一个数大或与其相等的最小整数例1:
#2:
二CEIL（2.3）;//#2等于3
例2:
#2:
=CEIL（#10）;
FLOOR
返回比一个数小或与其相等的最大整数例1:
#2:
二FLOOR（2.3）;//#2等于2
例2:
#2:
=FLOOR（#10）;
ROUND
四舍五入化整例1:
函数名
描述
#2:
=ROUND（2.3）;〃#2等于2例2:
#2:
=ROUND（#10）;
STD
参数规化，读笫一个参数为规化对象，根据第二个参数使用最小增量方法，特别对小数编程尤为必要。
例：
#9:
=STD（#9,#1600）;〃根据远轴规化
STDAX
参数规化，读笫一个参数为规化对象，根据笫二个轴地址参数使用最小增量方法
例：
#24:
=STDAX（#24,X）;//根据X轴规化
#3:
=STDAX（#3,A）;〃根据A轴规化
RANDOM
产生一个伪随机数例：
#1:
=RANDOM0;
PUSH
进宏堆栈
例：
PUSH（#1）;//变量#1容进栈
PUSH（#3）;//变量#3容进栈
POP
出宏堆栈
例：
#1：
=POP（）;〃出栈值赋给变量#1
STKTOP
从栈顶依据索引获取堆栈元素，但不弹出此元素例：
STKTOP（O）;〃栈顶元素
STKTOP（l）;〃栈顶下的第一个元素
STKTOP
（2）;〃栈顶下的第二个元素
...etc
ALARM
发出宏警告
例：
ALARM（300）;〃发出标识号为300的警告
ALARM（#1）;〃#1必须为整数
SLEEP
临时放弃执行循环例：
SLEEP（）;
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