斗笠式刀库换刀PMC程序.doc

斗笠式刀库换刀PMC程序一、 宏程序1、概述 应为实现某种功能、使用“变量”进行编程、通过程序调用指令执行的特殊子程序、称为用宏程序本体、简体宏程序、调用宏程序的指令称为用户宏程序命令或宏程序调用指令。宏程序调用如图下：图1-11）宏程序与普通加工程序的区别如下：（1）除可以使用一般的CNC编程指令外，还可以使用“变量”进行编程，可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理。（2）在所有程序中功能最大。2）宏程序与固定循环程序的区别如下： （1）动作可以改变，可以赋值的变量多。 （2）程序功能强，可以控制系统内部、外部信号与系统的动作。3）宏程序与一般子程序的区别如下： （1）使用变量进行编程，调用是可以对变量进行赋值。 （2）程序中可以应用函数表达式进行编程，CNC能进行运算。2、用户宏程序调用 宏程序一程序号（0+四位数）作为开始，以辅助功能M99指令作为结束标记，如图1-2所示。 在FANUC系统中，根据功能不同宏程序可以分为宏程序A和宏程序B两种。他们的主要区别是宏程序A使用特殊指令编程，宏程序B直接使用表达式。调用格式（1） 宏程序A的调用格式：M98P口口口口；（2） 宏程序B的调用格式：G65P口口口口； P口口口口：调用的宏程序本体的程序号，即宏程序号。在宏程序B中，还可以通过G66指令进行宏程序的模态调用，用G77撤销模态调用。 这两种方式调用的主要区别是G65可以进行自变量赋值，而M98不能。 自变量有两种类型：自变量指定I和自变量指定II，分别见表1-1和鼻癌1-2。自变量指定I使用字母AZ，其中G、L、N、O和P不能使用。自变量指定II使用A、B、C各一次，I、J、K各十次。自变量指定II用于传递如三维坐标值得变量。 表1-1 自变量指定I地址变量号地址变量号地址变量号A#1I#4T#20B#2J#5U#21C#3K#6V#22D#7M#13W#23E#8Q#17X#24F#9R#18Y#25H#11S#19Z#26 表2-2 自变量指定II地址变量号地址变量号地址变量号A#1K3#12J7#23B#2 I4#13K7#24C#3J4#14I8#25I1#4K4#15J8#26J1#5I5#16K8#27K1#6J5#17I9#28I2#7K5#18J9#29J2#8I6#19K9#30K2#9J6#20I10#31I3#10K6#21J10#32J3#11I7#22K1O#33 宏程序001O0009范围内任意的1-4位数都可以做宏程号，为方便应用，还专门指定了某些范围。从定义上讲，fanuc数控系统程序可以分成不同的程序号组，见表2-3.表2-3 FANUC数控系统程序分类程序号范围用途O0001-O7999标准程序号（主要用于主程序）O8000-O8999可通过参数设定控制程序的操作（如编辑、存储或删除）O9000-O9049可通过参数设定控制程序的操作（如编辑、存储或删除），同时可以用定义的G代码、M代码、S代码或T代码进行调用O9050-O9999可通过参数设定控制程序的操作（如编辑、存储或删除） 如表2-4所示，当3202#0（NE8）设定为0时，程序号为O8000-O8999的程序允许编辑和显示，但不允许操作；设定为1时，程序号为O8000-O8999的程序允许编辑和显示，才允许操作。当3202#4（NE9）设定为0时，程序号O8000-O8999的程序编辑和显示，才允许操作。表2-4 宏程序操作控制参数参数#7#6#5#4#3#2#1#03202NE9NE83、变量的使用 1）变量的表示（FANUC）变量用字符“#”以及后续的数字（变量号）来表示，格式：#口口口口 如#205、#209、#1005等均代表变量。2）变量的引用 “变量”可以直接代替地址后的数值，在程序中进行引用。如X#200、Y#201、G#203等都是引用了“变量”的指令字。与通常的编程不同，在这些指令字中，地址下的值是可以通过“变量”改变的可变值，它决定执行时刻的“变量”值。例如:对于F#203，当变量#203=15时，它与F15指令相同；当变量#203=150时，它与F150指令相同。又如：z_#210，当变量#210=250时，它与z_#250指令相同。再如：对于G#203，当变量#203=3时它与G3指令字相同。使用变量应注意以下几方面：地址O和N不能用变量表示，即不能用O#200、N#220等指令进行编程。变量的值不能超过对应地址所规定的最大值指令范围。变量值可以显示在数控系统的显示器上，也可以用数控系统的输入输出面板给“变量”设定值。 “变量”的赋值方法有以下三种：调用宏程序时，在主程序中给“变量”进行赋值。通过数控系统的操作面板对“变量”进行事先设置。在宏程序中，通过赋值指令对“变量”进行赋值。在同一宏程序中，可以使用多个“变量”，不同的“变量”通过“变量号”进行区别。（ 4 ）变量的种类在大部分数控系统中，变量通常可以分为局部变量、公共变量和系统变量三种。不同的变量具有不同的用途和性质，他们通过变量号予以区别。1）局部变量 所谓局部变量是指在各宏程序中可以独立使用的变量、在FANUC系统中，局部变量的变量号一般为#1#33。其主要特点有以下三方面：在系统断电时进行初始化，其值自动清除，变成“空变量”。可以再调用宏程序时，通过地址AZ等进行赋值，也可以通过赋值命令进行赋值。局部变量无规定的用途和意义，用户可以自由使用。2）公共变量 公共变量是在主程序以及各个宏程序中公用的变量，即某一宏程序中使用的变量#i是相同的，一个宏程序的运算结果可以用于其他宏程序中。3）系统变量 系统变量是指用途和性质在系统中固定不变的变量，其意义不能改变。 系统变量的代号和数量与系统有关，变量号通常在#1000以上。其中一般数控系统都具备的系统变量通常有以下几种： 刀具补偿值变量通过这些变量，可以在宏程序中“读取”或“改变”刀具补偿值。在常用的系统中，刀具补偿变量值有#2001#2200等。通过“读取”这些变量，就可以在程序中直接得到任意刀具的补偿量：通过对系统变量#2001#2022赋值，就可以改变刀具的补偿值。 接口输入信号变量通过这些变量，可以在宏程序中“读取”系统输入信号的状态，从而可以在程序中直接获得机床的检测信号，协调机床与程序间的动作。如表2-5所示，来自系统的接口输入信号一般由系统变量#1000#1015（共16点输入信号）进行选择，通过“读取”系统变量#1000#1015，便可知道对应接口输入的状态。当相应的输入接点接通时，对应的变量值为1，否则变量值为0。变量号功 能#1000#1015#1032把16位信号从PMC送到宏程序。变量#1000#1015用于按位传送，变量#1032用于一次性16位信号#1000#1015#1132把16位信号从宏程序送到PMC。变量#1000#1115用于按位传送，变量#1132用于一次性16位信号#1133变量#1133用于宏程序一次性传送一个32位的信号到PMC 通过系统变量#1032一次性读入全部输入信号，其值用二进制的形式表述，系统变量#1000-#1015、#1032为宏程序的接点输入信号，它只能通过“读取”指令获得信号状态，而不能对变量#1000-#1015、#1032进行赋值，即在程序中不能改变这些变量的状态。#1000-#1015与接口对应的信号见表2-6，其中UI0-UI15为信号输入。这16个宏程序信号的值由系统自动根椐信号状态赋给宏变量#1000-#1015、#1032。这些变量与其他判断、跳转宏指令一起使用，可在程序中进行各种处理，以实现不同的目的。表2-6 输入信号与接口对应的信号信号UI15UI14UI13UI12UI11UI4UI3UI2UI1UI0PMC地址G55.7G55.6G55.5G55.4G55.3G54.4G54.3G54.2G54.1G54.0宏变量#1015#1014#1013#1012#1011#1004#1003#1002#1001#1000 接口输出信号变量通过这些变量可以在宏程序中“改变”系统输出信号的状态，从而通过程序直接改变机床执行元件的状态，协调机床与程序间的动作。系统的宏程序接口输出信号一般由系统变量#1100#1115（共16点输入信号）进行选择，通过对系统变量#1100#1115赋值，便可改变相应接口输出信号的状态。当对应的变量值为1时，相应的输出点接通；当对应的变量值为0时，相应的输出接点断开。通过系统变量#1132一次性输出全部输出信号，其值用二进制的形式表述，系统变量#1100#1115、#1132为宏程序的接点输出信号，它既可通过“读取”指令获得信号状态，也可对变量#1100#1115、#1132进行赋值，因此在程序中可以改变这些变量的状态。#1100#1115与接口对应的信号见表2-7,1其中的UO0-UO5为输出信号，这16 位宏程序信号的值由程序赋给宏变量#1100#1115。通过这些变量可以直接改变机床执行元件的状态，以实现不同的目的。表2-7 输出信号与接口对应的信号信号UO15UO14UO13UO12UO11UO4UO3UO2UO1UO0PMC地址G55.7G55.6G55.5G55.4G55.3G54.4G54.3G54.2G54.1G54.0宏变量#1115#1114#1113#1112#1111#1104#1103#1102#1101#1100 位置信息变量通过这些变量可以在宏程序中“读取”系统各坐标轴的全部位置数据。常用的位置变量有#5001-#5082等，当为毫米输入时，其单位量为0.001mm；当为英寸输入时，其单位量为0.0001in。系统变量与实际信息见表2-8。表中列出的是三轴控制系统的系统变量情况，当控制轴数增加时，可以依次增加变量的个位数值，如#5004对应的是第四轴程序段终点位置（绝对位置），#5005对应的是第五轴程序段终点位置（绝对位置）等。对于Y轴的数控车床，则应将有关Z轴的变量的个位数值依次减1，如#5002对应的是Z轴程序段终点位置（绝对位置），#5022对应的是Z轴现在的位置（机床坐标系、绝对位置）等。由于系统变量#5001-#5083是机床实际位置信息，它只能通过吧“读取”指令获得信号状态，而不能对变量#5001-#5038进行赋值，即在程序中不能改变这些变量的状态。表2-8 系变量与实际位置的信息的关系系统变量位置信息移动中读取刀具半径、长度补偿#5001X轴前一程序段终点（工件坐标系、绝对位置）可以不考虑刀尖位置（程序指令位置）#5002Y轴前一程序段终点（工件坐标系、绝对位置）#5003Z轴前一程序段终点（工件坐标系、绝对位置）#5021X轴现在的位置（机床坐标系、绝对位置）不可以考虑刀尖位置（绝对坐标值）#5022Y轴现在的位置（机床坐标系、绝对位置）#5023Z轴现在的位置（机床坐标系、绝对位置）#5041X轴现在的位置（机床坐标系、绝对位置）不可以考虑刀尖位置（绝对坐标值）#5042Y轴现在的位置（机床坐标系、绝对位置）#5043Z轴现在的位置（机床坐标系、绝对位置）#5080刀具半径补偿可以#5081X轴刀具位置偏置值#5082Y轴刀具位置偏置值#5083Z轴刀具位置偏置值此外根据系统的不同，系统变量还有其他多种。 报警变量#3000当变量#3000的值为0-200时，CNC停止运行且报警，可在表达式后指定不超过26个字符的报警信息，其中报警号为变量#3000的值加上3000。 例：#3000=1（TOOLL NOT FOUND），报警屏幕上显示“3001 TOOLL NOT FOUND”,表示刀具未找到。 模态信息4000系列的系统变量时存储模态信息地变量，见表2-9。#4001-#4022分别对应地1-22组G代码为非模态，因此无相应模态信息变量。其它代码的保存区域是#4102-#4103。保存当前模态信息的主要目的是保证编写宏程序的安全。如在主程序或宏程序的调用程序中使用G54工件坐标系，在宏程序中是用G55工件坐标系，若不采取模态信息的保存于恢复操作，当宏程序调用返回时，G55工件坐标系继续有效，这是非常危险的。因此，良好地编程习惯是进入宏程序则立即保存相关的重要模态信息，在退出宏程序之前再将保存的模态数据恢复，以便在随后的程序中使用。 例：执行#1=#4001时，#1中的值为0、1、2、3、33、或34。表2-9 模态信息变量变量号功能变量号功能#4001第一组G00/G01/G02/G03/G33/G34#4015第十五组#4002第二组G96/G97#4016第十六组G17-G19#4003第三组#4017第十七组#4004第四组G68/G99#4018第十八组#4005第五组G98/G99#4019第十九组#4006第六组G20/G21#4020第二十组#4007第七组G40/G41/G42#4021第二十一组#4008第八组G25/G26#4022第二十二组#4009第九组G22/G23#4109F代码#4010第十组G80-G89#4113M代码#4011第十一组#4114顺序号#4012第十二组G66/G67#4115程序号#4013第十三组#4119S代码#4014第十四组G54-G89#4120T代码（ 5 ）程序运行控制在程序中使用GOTO和IF语句可以控制程序的走向。共有三种转移和循环操作可供使用。 无条件转移（GOTO语句）转移到标有顺序号n的程序段，当指定1-99999以外的顺序号时，出现P/S报警128。可用表达式G0T0n指定顺序号，其中n为顺序号。 条件转移（IF语句）如果指定条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段；如果指定条件表达式不满足时，则执行下一个程序段。 循环（WHILE语句）在WHILE后指定一个条件表达式，当指定条件满足时，执行从DO到END之间的程序；否则，转到END后的程序段。2 功能指令（1）可设定计数器（CTR） CTR为常用可设定计数编程指令，其编程格式与功能如图1-3所示。 图1-3 CTR指令的编程格式与功能计数器控制条件CON：计数起始值设定。CON=0，起始值为0；CON=1，起始值为1。UP/DOWN：计数方向选择。为0时加计数，为1时减计数。RST：计数器复位输入，为0时无效，为1时现行计数值复位到起始值，W1复位到0。ACT：计数脉冲输入，上升沿有效。WRT：加计数，当计数值达到目标值时为1；减计数，当计数值达到起始值时为1.目标值与现行计数值设定：通过MDI面板，在PMC参数【计数器】页面设定。按下MDI面板上的功能键【SYSTEM】，再按软键【+】、【PMCMNT】、【+】、【计数器】，显示计数器设定页面，如图1-4所示。图1-4 计数器设定页面 “设定值”为设定的计数器的上限值，“现在值”显示为当前的计数值。设定值、现在值的设定数据位2字节长。例如，1号定时器的设定值存储在C0-C1中，现在存储值在C2-C3中。计数器内部的数据形式分为二进制和BCD两种，在PMC系统参数的设定页面下进行选择，标准设定为二进制形式。选择二进制形式时数据范围是065535，选择BCD形式的数据范围是09999。按【转换】软键，可切换显示带有注释的计数器设定页面，如图1-5所示。图1-5 注释的计数器设定页面计数器编号：0i-D PMC有C0C399、C5000C5199共600个；0i-D/0i Mate-D PMC有C0C79、C5000C5039共120个。（2）回转控制指令1）十进制回转控制（ROT）指令回转计数