宏程序的基本概念

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＃100 Y—＃101F［＃101+＃103］；

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当＃100=100。0、＃101=50.0、#103=80。0时，上例即表示为G01 X100。0 Y50。0 F130；

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

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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 定义,转换/赋值 加法 减法 乘法 除法 正弦 反正弦 余弦 反余弦 正切 反正切 平方根 绝对值 舍入 上取整/上进位 下取整/下进位 自然对数 指数函数 或 异或 与 将BCD码转换成BIN码 将BIN码转换成BCD码 格式 ＃i=＃j ＃i= ＃j+#k ＃i=#j—＃k #i=＃j＊＃ k #i=＃j＊#k ＃i=SIN[＃j] #i=ASIN[#J] #i=COS［＃J］ ＃i=ACOS[#j］ ＃i=TAN[＃j］ #i=ATAB［＃j]/[#K] #i=SQRT[#j] #i=ABS［＃j］ #i=ROUND［#j] ＃i=FIX[＃j] #i=FUP[#j] ＃i=LN[＃j] #i=EXP[＃j] ＃i=#j OR ＃k ＃i=#j XOR ＃K #i=＃j AND ＃K ＃i=BIN［#j] #i=BCD[#j] 备注与具体示例 ＃100=＃1,#100=30.0 #100=#1+#2 #100=＃100.0—＃2 ＃100=＃1＊#2 #100=#1/30 #100=SIN[＃1] #100=COS[36.3+＃2] #100=ATAN[#1]/[＃2] #100SQRT[#1*#1—100］ #100=EXP［#1］ 用二进制数按位进行逻辑操作 用于与PMC间信号的交换 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,

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分和秒要换算成带小数点的度。 如90°30′表示90.5°，而30°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

G00 G91 X—#1；移动1。235mm G01 X—＃2 F300；移动2。346mm

G00 X[#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。0

⑤ 、算术和逻辑操作的缩写方式:

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取功能块名的前两个字符，例：ROUNDRO.

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 ：GOTO n; [例] GOTO 1000；

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] GOTO n； [例］ IF[#1GT＃100]GOTO 100;

有条件转移语句，如果条件成立，则转到N程序段执行，如果

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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 #i EQ ＃j #i NE ＃j #i GT ＃j #i GE #j ＃i LT #j ＃i LE #j 意义 等于（=） 不等于（≠） 大于(〉） 大于等于（≥） 小于（<) 小于等于(≤) 具体示例 IF[#5EQ#6］GOT100； IF［#5NE100]GOT100； IF[#5GT#6]GOT100; IF[＃5GE100]GOT100； IF［#5LT#6］GOT100； IF［＃5LE100］GOT100;

② 、循环指令

WHILE [条件式] DO m(m=1,2，3，…）； … … END m;

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］ DO m和END m必须成对使用，并且，DO m一定要在END m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DO m与END m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DO m～END m的内部可以用GOTO n转移到外部，但

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不可以从外部用GOTO n转移到DO m～END m的内部;

E、从DO m~END m内部可以调用用户宏程序或子程序.DO m～END m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

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