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
.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量既可，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++一样。
例一：
MACRO格式文档
%@MACRO//用户宏程序文档，必须包含"@MACRO”关键词
IF@1=1THEN
G00X100.;
ELSE
G00Z100.;
END_IF;
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.;
G00X0;
页1第
G00Z0M99;
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#i（i=1,2,3,…）。
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#或@后面加上变量编号所构成的，即：
#i（i=1,2,3,…）
例如：
#5
#109
#1005
也可用#[〈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=1,2,3,…）
例如：
@5
@[@5]
但一般地，由符号@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-#18,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
变量赋值：
用户宏程序中变量赋值使用赋值运算符“：
=”，不可仅用“=”符
号。
因为在本系统中符号“=”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.变虽运算及变虽表达式
1.用户宏运算符
要对变量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
运算符优先
括
函数调用运函数＞（参数列
取
求补运NO
乘法运
除法运
求余运模运MO
加法运
减法运
关系运＞＜
相等运
不等运＜
AN布尔逻按位
异或按位/布尔逻辑10XOR
或按位/布尔逻辑11OR
2、基本算数运算符
（1）+（加法运算符,如3+5,#12+4）
⑵-（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-#41*5的左侧
减，右侧为乘号，而乘号优先丁减号，因此，相当丁#12-（#41*5）。
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“：
=”就是。
4、关系逐算符和关系表达式
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，大丁号（>）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，贝U称关系表达式的值为“假”。
本系统提供6种关系运算符：
⑴<（小丁）⑵<=（小丁或等丁）优先级相同（高）（3）>（大丁）
（大丁或等丁）>=（4）（5）=（等丁）优先级（较高）.
⑹<>（不等丁）优先级（低）.
关丁优先次序：
1、前4种关系运算符（<,<=,>,>=）的优先级别相同，它们却高丁关
系运算符“=”，而“=”乂高丁“<>”
2、关系运算符的优先级低丁算术运算符。
3、关系运算符的优先级局丁赋值运算符。
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+4＜＞#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＞=6”的值为“真”。
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
⑵XOR逻辑或
⑶OR逻辑异或
它们都是“双目（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，贝U#1AND#2为食。
若#2OR#1#1、#2之一为真，WJ#1XOR#2为真。
逻辑运算符低丁关系运算符，见图3-1。
.
算术运算符（高）关系运算符逻辑运算赋值运算（低
3-1图
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。
这用户宏程序区别丁一般数控程序的特征之一，也是用户选择用户宏程序
编
写数控代码的一大理由。
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：
IF＜条件表达式＞THENt＜操作＞tELSEIF＜条件表达式＞THENt＜操作＞tELSEt＜操作＞tEND_IF;
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*1）;Z（1.0*1）;
ELSEIF#1=2THEN;X（1.0*2）;Z（1.0*2）;
ELSEIF#1=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：
IF＜条件表达式＞THENH＜操作＞tELSEt＜操作＞tEND_IF;
3）变形2
语法：
IF＜条件表达式＞THENt＜操作〉tEND_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
＜循环体〉
UNTIL＜条件表达式＞END_REPEAT;
说明：
REPEAT直到型循M空制，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
30.;#10:
=
22.5.;#11:
=
#10/2;#12:
=
#11/2;#13:
=
2.0;#14:
=
1.5;:
=#15
F200.0;#13X#12ZG01
TREPEA
（#13+#15）;ZG00X（#12+#14）
（#13-#15）;X（#12+#14）ZG01
（#13-#15）;X（#12-#14）Z
（#13+#15）;ZX（#12-#14）
（#13+#15）;ZX（#12+#14）
2.0;#14#14:
=+
1.5;#15+:
=#15
T;END_REPEA＞OR＞UNTIL（#14#12）（#15#13）（1.0）;X（1.0）ZM30;
3.当型循环WHILE
语法：
;END_WHILEt＞循环体＜tDO＞条件表达式＜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:
=#10/2;
#13:
=#11/2;
#14:
=2.0;
#15:
=1.5;
G01X#12Z#13F200.0;
WHILE（#14＜=#12）AND（#15＜=#13）DO
G00X（#12+#14）Z（#13+#15）;
G01X（#12+#14）Z（#13-#15）;
X（#12-#14）Z（#13-#15）;
IF#14＞6.0THEN
EXIT;
END_IF;
X（#12-#14）Z（#13+#15）;
X（#12+#14）Z（#13+#15）;
#14:
=#14+2.0;
#15:
=#15+1.5;
END_WHILE;
X（-5.0）Z（5.0）;
M02;
4.循环FOR
语法：
FOR＜循环变量＞:
=＜表达式1＞TO＜表达式2＞[BY＜表达式3＞]DO
＜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——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内容；
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。
范例：
%@MACRO//启动MACRO语法
...
100;2）THENGOTOIF（#1=
10.;ZX10.G01
...
30.;ZG01X30.N100
...
M02;
循环中断语句EXIT
EXIT;语法：
语句搭IFEXIT说明：
循环中断，跳离循环控制；用在循环控制中，通常都和
配使用，当某个条件满足后就跳离循环。
。
范例请参考WHILE
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
范例：
#1:
=ABS（-2.3）;//#1的结果是2.3
［注］:
此处函数内“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（＜^数＞）
函数描述：
求一个数的正弦值
范例：
#1:
=SIN（#10）;
3、ASIN
>）参数（函数描述：
求一个数的反正弦值
范例：
#1:
=ASIN（#10）;
4、MAX
调用方法：
MAX（<#数1,参数2>）
函数描述：
求两个数的最大值
范例1：
#1:
=MAX（10,20）;//#1等于20
范例2:
#1:
=MAX（#2,#3）;
5、SQRT
调用方法：
SQRT（<^数>）
函数描述：
求一个数的平方根值
范例1:
#2:
=SQRT（3）;//#2等于1.732
范例2:
#16:
=SQRT（#10）;
6、SIGN
调用方法：
SIGN（<^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。
范例：
IF（SIGN（#10）>0）THEN
...
END_IF;
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
范例1:
#2:
=CEIL（2.3）;//#2等于3
范例2:
#2:
=CEIL（#10）;
7、ROUND
调用方法：
ROUND（<参数>）
函数描述：
四舍五入化整，
范例1:
#2:
=ROUND（2.3）;//#2等于2
范例2:
ROUND（#10）;:
=#2.
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；对丁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歹U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:
\CNC\MACRO目录底下，且文件名需为G100001,不需扩展名。
4.请多使用局部变量（#1~#50）,模态变量（#2001~#2100,#3001~#3100）为所有
扩充G码的共享资源，请仅用丁多个扩充G码问的数据交换，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_…，ZJ专入，由公共变量传递不符合使用习惯。
6.系统在执行加工时对丁MACRO程序会事先预编译，因此MACRO执行速度会超前丁G、M代码指令，因此当要求变量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，请丁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，
8.对丁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等与坐标系统相关指令不能使用，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问题。
和排除员维护人发开续性，以帮助后维护.
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
）＞（＜参数列表〉函数名＜
2
取负
-
3
求补运算
NOT
3
乘法运算
*
4
除法运算
/
4
求余运算模运算/
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
异或/布尔逻辑按位
XOR
10
或按位/布尔逻辑
OR
11
描函数
求一个数的绝对值ABS
:
范例
2.3//#1ABS（-2.3）;:
=#1的结果是
求一个数的反余弦值ACOS
:
范例
ACOS（#10）;#1:
=
求一个数的反正弦值ASIN
:
范例
ASIN（#10）;:
=#1
求一个数的反正切值ATAN
:
范例
TAN（#10）;#1A:
=
求一个数的余弦值COS
:
范例
COS（#10）;:
=#1
求两个数的最大值MAX
1:
范例
页12第.
函数名描述
#1:
=MAX（10,20）;//#1等丁20
范例2:
#:
MAX（##3）
求两个数的最小MI
1范
10.等20.0）/##:
MIN（10.
2范
#11）MIN（#1#:
求一个数的正弦SI
范
SIN（#10）#:
求一个数的平■方根SQR
1范
1.732.等SQRT（3）#:
/#
2范
SQRT（#10）:
#
求一个数的正切TA
范
TAN（#10）:
#
返回一个数的符号-表小该数是负数表小该数SIG
正数表示该数是
范
IFSIGN（#10THE
...
END_IF
返回沱一个数大或与其相等的最小整CEI
1范
#等#:
CEIL（2.3）/
2范
#:
CEIL（#10）
返回比一个数小或与其相等的最大整FLOO
范1
#:
FLOOR（2.3）/#等
范2
#:
FLOOR（#10）
四舍五入化ROUN
范1.
函数名描述
#2:
=ROUND（2.3）;//#2等丁2
范例2:
#:
ROUND（#10）
参数规范化读第一个参数为规范化对象根据ST
二个参数使用最小增量方法，特别对小数编程尤为
要
范
根据远轴规范/:
STD（##1600）#
根据读第一个参数为规范化对象参数规范化STDA
二个轴地址参数使用最小增量方
范
轴规范根#2:
STDAX（#2X）/
轴规范/:
STDAX（#A）根#
产生一个伪随机RANDO
范
RANDOM（）#:
进宏堆PUS
范
内容进变#PUSH（#1）/
内容进变#PUSH（#3）/
出宏堆PO
范
##出栈值赋给变/）:
POP
从栈顶依据索引获取堆栈元素STKTO出此元但范
STKTOP（0）/栈顶元
STKTOP
（1）/栈顶下的第一个元
STKTOP
（2）/栈顶下的第二个元
••-et发出宏警ALAR范
ALARM（300）/发出标识号30的警
ALARM（#1）/#必须为整
临时放弃执行循SLEE范SLEEP（）
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