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1、1 宏 程 序 设 计宏程序与子程序类似,对编制相同加工的操作可以使程序简化.同时宏程序中可以使用变量，算术和逻辑运算及转移指令，还可以方便地实现循环程序设计。使相同加工操作的程序更方便，更灵活。本章以FANUC 系统为例介绍宏程序设计的内容。12.1 变量的定义宏程序中使用的变量与日常生活中使用的变量不同，变量用符号“#”后跟变量的变量号指定。变量可分为四种类型。1. 空变量#0 为空变量，该变量不能赋值。2. 局部变量#1#33 为局部变量，局部变量只能在宏程序中存储数据。当断电时局部变量被初始化为空，调用宏程序时，自变量对局部变量赋值。局部变量的数值范围10-291047或-1047-1
2、0-29，如果计算结果超过该范围则发出P/S 报警 No.111。3. 公共变量#100#199、#500#999 为公共变量，公共变量在不同的宏程序中意义相同。当断电时，变量 #100#199 被初始化为空，变量#500#999 的数据不会丢失。全局变量的数值范围10-291047或-1047-10-29，如果计算结果超过该范围则发出P/S 报警 No.111。4. 系统变量#1000为系统变量，系统变量用于读和写CNC 运行时的各种数据，如刀具的当前位置和补偿值等。5. 变量与地址（自变量）的对应关系系统可用两种形式的自变量指定，表12-1 为自变量指定I 的自变量与变量的对应关系。表 1
3、2-2 为自变量指宾II 的自变量与变量的对应关系。表 12-1 自变量指定I 的变量对应关系地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号A #1 I #4 T #20 B #2 J #5 U #21 C #3 K #6 V #22 D #7 M #13 W #23 E #8 Q #17 X #24 F #9 R #18 Y #25 H #11 S #19 Z #26 在自变量指定I 中， G、L、O、N、P不能用，地址I、 J、K 必须按顺序使用，其它地址顺序无要求。举例： G65 P3000 L2 B4 A5 D6 J7 K8 正确（ J、K 符合顺序要求）在宏程序中将会把
4、4 赋给 #2，把 5 赋给 #1，把 6 赋给 #7，把 7 赋给 #5，把 8 赋给 #6 举例： G65 P3000 L2 B3 A4 D5 K6 J5 不正确（ J、K 不符合顺序要求）2 表 12-2 自变量指定II 的变量对应关系地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号A #1 K3 #12 J7 #23 B #2 I4 #13 K7 #24 C #3 J4 #14 I8 #25 I1 #4 K4 #15 J8 #26 J1 #5 I5 #16 K8 #27 K1 #6 J5 #17 I9 #28 I2 #7 K5 #18 J9 #29 J2 #8 I6 #19
5、 K9 #30 K2 #9 J6 #20 I10 #31 I3 #10 K6 #21 J10 #32 J3 #11 I7 22 K10 #33 自变量指定II 使用 A、B、 C 和 1 次，使用I、J、K 各 10 次。系统能够自动识别自变量指定I 和自变量指定II 并赋给宏程序中相应的变量号。如果自变量指定 I 和自变量指定II 混合使用，则后指定的自变量类型有效。举例： G65 A1.0 B2.0 I-3.0 I4.0 D5.0 p1000 宏程序中：#1:1.0 #2:2.0, #3: #4:-3.0 #5: #6: #7:5.0 说明： I4.0 为自变量指定II，D 为自变量指定I
6、，所以 #7 使用指定类型中的D5.0，而不使用自变量指定II 中的 I4.0。6. 本级变量 #1#33 作用于宏程序某一级中的变量称为本级变量，即这一变量在同一程序级中调用时含义相同，若在另一级程序 （如子程序） 中使用， 则意义不同。 本级变量主要用于变量间的相互传递，初始状态下未赋值的本级变量即为空白变量。局部变量 #1#33（一个宏程序中的同名变量）从0 到 4 级，主程序是0 级。每调用一个含有同名变量的宏程序，级别加 1，前一级的变量被保存。当一个宏程序结束（执行 M99 ）时，级别减 1。例如：主程序宏程序宏程序宏程序宏程序（0 级）（1 级）（2 级）（3 级）（4 级）O0
7、001 O0002 O0003 O0004 O0005 #1=1；#1=2 #1=3 #1=4 #1=5 G65P2A2；G65P3A3 G65P4A4 G65P5P5 , ,M99M30 M99 M99 M99 3 12.2 变量的运算对宏程序中的变量可以可以进行算术运算和逻辑运算。1. 算术运算可以进行加、减、乘、除运算。运算功能和格式如表12-3 所示。举例： G00X#1+#2 X 坐标的值是变量1 与变量 2 之和。2. 三角函数计算对宏程序中的变量可进行正弦（SIN）、 反正弦 （ASIN）、余弦（COS）、 反余弦 （ACOS）、正切（ TAN ）、反正切（ ATAN ）函数运算
8、。三角函数中的角度以度为单位。运算功能和格式如表 12-3 所示。表 12-3 变量运算功能表类型功能格式举例备注算 术 运算加法#i=#j+#k #1=#2+#3 常数可以代替变量减法#i=#j-#k #1=#2-#3 乘法#i=#j*#k #1=#2*#3 除法#I=#j*#k #1=#2/#3 三 角函 数 运算正弦#i=SIN#j #1=SIN#2 角度以度指定3530表示为 35.5 常数可以代替变量反正弦#i=ASI#j #1=ASIN#2 余弦#i=COS#j #1=COS#2 反余弦#i=ACOS#j #1=ACOS#2 正切#i=TAN#j #1=TAN#2 反正切#i=AT
9、AN#j #1=ATAN#2 其它 函 数运 算平方根#i=SQRT#j #1=SQRT#2 常数可以代替变量绝对值#i=ABS#j #1=ABS#2 舍入#i=ROUN#j #1=ROUN#2 上取整#i=FIX#j #1=FIX#2 下取整#i=FUP#j #1=FUP#2 自然对数#i=LN#j #1=LN#2 指数对数#i=EXP#j #1=EXP#2 逻辑运算与#i=#jAND#k #1=#2AND#2 按位运算或#i=#j OR #k #1=#2OR#2 异或#i=#j XOR #k #1=#2XOR#2 转换运算BCD 转 BIN #i=BIN#j #1=BIN#2 BIN 转
10、BCD #i=BCD#j #1=BCD#2 对于反反正弦（ASIN ）取值范围如下：当参数（ No.6004#0）NAT 位设为 0 时： 270 90当参数（ No.6004#0）NAT 位设为 1 时： -9090当#j 超出 -11 时发出 P/S 报警 No.111。对于反余弦（ ACOS）的取值范围如下：取值范围18004 当#j 超出 -11 时发出 P/S 报警 No.111。对于反正切（ ATAN ）的取值范围如下：当参数（ No.6004#0）NAT 位设为 0 时： 0360当参数（ No.6004#0）NAT 位设为 1 时： -1801803. 其它函数计算对宏程序中的
11、变量还可以进行平方根（SQRT）、绝对值（ ABS）、舍入（ ROUN ）、上取整（ FIX ）、下取整（ FUP）、自然对数（LN）、指数（ EXP）运算。运算功能和格式如表12-3 所示。对于自然对数LN#j ，相对误差可能大于10-8。当 #j0 时，发出P/S 报警 No.111。对于批数函数EXP#j ，相对误差可能大于10-8。当运算结果大于3。651047（j 大约 110）时，出现溢出并发出P/S 报警 No.111。对于取整函数ROUN#j ，根据最小设定单位四舍五入。例如，假设最小设定单位为1/1000mm，#1=1.2345,则#2=ROUN#1 的值是 1.0。对于上取
12、整FIF#j ，绝对值值大于原数的绝对值。对于下取整FUP 绝对值小于原数的绝对值。例如，假设 #1=1.2，则 #2=FIX#1 的值是 2.0。假设 #1=1.2，则 #2=FUP#1 的值是 1.0。假设 #1=-1.2，则 #2=FIX#1 的值是 -2.0。假设 #1=-1.2，则 #2=FUP#1 的值是 -1.0。4. 逻辑运算对宏程序中的变量可进行与、或、异或逻辑运算。逻辑运算是按位进行。运算功能和格式如表 12-3 所示。5. 数制转换变量可以在BCD 码与二进制之间转换。6. 关系运算由关系运算符和变量（或表达式）组成表达式。系统中使用的关系运算符如下。（1）等于（ EQ）
13、用 EQ 与两个变量（或表达式）组成表达式，当运算符EQ 两边的变量（或表达式）相等时，表达式的值为真，否则为假。例如， #1EQ#2，当 #1 与#2 相等时，表达式的值为真。（2）不等于（ NE）用 NE 与两个变量或表达式组成表达式，当运算符NE 两边的变量 （或表达式） 不相等时，表达式的值为真，否则为假。例如， #1NE#2，当 #1 与#2 不相等时，表达式的值为真。（3）大于等于（GE）用 GE 与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量 （或表达式） 大于或等于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假。例如， #1GE#2，当 #1 大于或等于 #2 时，表达式的值为
14、真。否则为假。（4）大于（ GT）用 GT 与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量（或表达式）大于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假。5 例如， #1GT#2，当 #1 大于 #2 时，表达式的值为真。否则为假。（5）小于等于（LE）用 LE 与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量（或表达式）小于或等于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假。例如， #1LE#2，当 #1 小于或等于 #2 时，表达式的值为真。否则为假。（6）小于（ LT ）用 LT 与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量（或表达式）小于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假
15、。例如， #1GE#2，当 #1 大于 #2 时，表达式的值为真。否则为假。7. 运算优先级运算符的优先顺序是（1）函数。函数的优先级最高。（2）乘、除、与运算。乘、除、与运算的优先级次于函数的优先级。（3）加、减、或、异或运算。加、减、或、异或运算的优先级次于乘、除、与运算。乘、除、与运算的优先级。（4）关系运算。关系运算的优先级最低。用方括号可以改变优先级，括号不能超过5 层。超过5 层时，发出P/S报警 No.111。8. 变量值的精度 变量值的精度为8 位十进制数。例如，用赋值语句#1=9876543210123.456 时，实际上 #1=9876543200000.000。用赋值语句
16、 #2=9876543277777.456 时，实际上 #1=9876543300000.000。12.3 宏程序结构宏程序从结构上可以有顺序结构、分支结构和循环结构。本节介绍分支和循环结构的实现方法。1. 无条件转移（GOTO ）格式： GOTOn ；n 为顺序号（ 19999）例如， GOTO6 ；语句组N6 G00X100 ；执行 GOTO6 语句时，转去执行标号为N6 的程序段。2. 条件转移（ IF）格式： IF 关系表达式 GOTOn； 例如， IF#1LT30 GOTO7 语句组N7G00X100X5 如果 #1 大于 30，转去执行标号为N7 的程序段，否则执行GOTO7 下面的语句组。6 3. 条件转移（ IF）格式： IF 表达式 THEN THEN 后只能跟一个语句。例如， IF#1EQ#2THEN#3
