用户自定义变量及应用

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        用户自定义变量是由用户在程序中通过指令DEF进行定义并赋值的变量，又称用户变量（User Data）。它们仅在运行时才会被CNC创建，其数量、数据类型、可见性及其他属性均由用户自行定义。（1） 用户变量的3个类型

        根据变量的有效范围（即变量可见范围），用户变量可细分为3个类型，即局部用户变量（LUD）、程序全局用户变量（PUD）和全局用户变量（GUD）。

        1）局部用户变量

         LUD是在非主程序级别的零件程序中定义并局部使用的用户变量，类似于FANUC系统的局部变量；也就是仅在其被定义的程序内有有效。在用指令DEF定义LUD时，既要以单独的程序段给予数据定义，又要每次定义使用的数据类型不可超过1种，但每次可以定义多个相同数据类型的变量。在零件程序执行时，LUD被创建；在零件程序结束或CNC复位时，创建的LUD被删除。

        2）程序全局用户变量

        PUD是在主程序级别的零件程序中定义并共同使用[1]的用户变量，类似于FANUC系统的公共变量。在用指令DEF定义PUD时，既要以单独的程序段给予数据定义，又要每次定义使用的数据类型不可超过1种，但每次可定义多个相同数据类型的变量。在零件程序执行时，PUD被创建；在零件程序结束或CNC复位时，创建的PUD被删除。修改机床日期，可将主程序内已定义过的GUD重新定义为PUD。

        3）全局用户变量

        GUD是在数据块（SGUD、MGUD、UGUD、GUD4～GUD9）中定义的NC或通道全局变量。PUD可在所有零件程序中进行存/取操作，并在CNC断电重启后不被删除——一旦定义便会持续保留。在用指令DEF定义GUD时，既要在定义文件（如_N_DEF_DIR/_M_SGUD_DEF）中定义，又要以单独的程序段给予数据定义，还要保证每次定义使用的数据类型不超过1种。

（2） 用户变量定义句法

        在SINUMERIK系统中，用指令DEF定义用户变量LUD、PUD和GUD的句法形式为“DEF <范围> <类型> <预处理停止> <初始化时间> <物理单位> <限值> <存取权限> <名称> [<值_1>,<值_2>,<值_3>] ＝<初始值>”。式中，DEF为定义用户变量的指令，其余参数的属性及注意事项如下。

        1）参数<范围>是仅与GUD相关的有效范围。

          参数<范围>＝NCK时，表示NC全局用户变量（GUD）的有效范围为整个NCK。

          参数<范围>＝CHAN时，表示通道全局用户变量（GUD）的有效范围为整个通道。

        2）参数<类型>给定数据的类型。

          参数<类型>＝INT时，表示数据类型为INT，即带＋、－符号的整数值。例如，“N05 DEF INT CYCLE”表示CYCLE设为整数型变量，“N10 DEF INT ANZAHL＝7”表示起始值为7的ANZAHL（数目）设为整数型变量。

          参数<类型>＝REAL时，表示数据类型为REAL，即实数。例如，“N15 DEF REAL COSALFA＝1,XVORPOS, ZVORPOS”表示起始值为1°的cosα设为实数型变量，预设为0的XVORPOS（X轴预停位置）、ZVORPOS（Z轴预停位置）设为实数型变量。

          参数<类型>＝BOOL时，表示数据类型为BOOL，即布尔量；其结果为TRUE（1）或FALSE（0）。例如，“N20 DEF BOOL _ZV[2],_SOWZ”表示预设为FALSE（0）的_ZV[2]和_SOWZ设为布尔型变量。

          参数<类型>＝CHAR时，表示数据类型为CHAR，即ASCII字符。例如，“N25 DEF CHAR BTA＝"L"”表示字符类型的变量BTA赋值为一个ASCII字符"L"的代码值76。

          [1] 即在主程序级别的零件程序与所有子程序中存入和读取。

        参数<类型>＝STRING[<最大长度>]时，表示数据类型为STRING，即给定最大长度的字符串，如STRING[100]。例如，“N22 DEF STRING[32] _SLA,_SLE”表示_SLA和_SLE设为长度≤32的字符串。

参数<类型>＝AXIS时，表示数据类型为AXIS，即进给轴或主轴的标识符。例如，“N35 DEF AXIS ACHSNAME＝(X1)”表示AXIS类型的变量名为ACHSNAME，标识符为带有扩展地址的进给轴X1。

参数<类型>＝FRAME时，表示数据类型为FRAME，即静态坐标转换的几何设定。

        3）可选参数<预处理停止>是仅与GUD相关的预处理停止；在句法内被省略（未编程）时，默认无预处理停止。

          参数<预处理停止>＝SYNR时，表示在读取用户变量时执行预处理停止。

          参数<预处理停止>＝SYNW时，表示在写入用户变量时执行预处理停止。

          参数<预处理停止>＝SYNRW时，表示在读取/写入用户变量时执行预处理停止。

        4）可选参数<初始化时间>是在指令REDEF重新定义系统变量和用户变量时，变量重新设置为初始化值的时间，也就是变量重新初始化的时间。此参数在句法内被省略时，默认为0.0。

          参数<初始化时间>＝INIPO时，表示上电，即在上电时重新初始化变量。

          参数<初始化时间>＝INIRE时，表示复位，即在主程序结束（M02/M30）、CNC复位、BAG复位或上电时重新初始化变量。

          参数<初始化时间>＝INICF时，表示新配置，即在通过hmi或指令NEWCONFIG请求重新配置时，或者主程序结束、CNC复位、BAG复位及上电时，重新初始化变量。

          参数<初始化时间>＝PRLOC时，表示程序局部更改，即在当前零件程序范围内修改变量后，唯有CNC复位、BAG复位、程序结束（M02/M30）或上电，方可重新初始化。PRLOC属性必须与可编程设定数据42000、42010、42400、42800、43210～43230、43300、43420、43430、43510、43520、43700、43710～43790一起使用。

        5）可选参数<物理单位>是仅为类型INT或REAL的变量设定物理单位。参数<物理单位>采用“PHU<单位>”的句法形式进行实点数设定的。

        6）可选参数<限值>是仅为类型INT、REAL或CHAR的数据给定定义范围的上极限值和下极限值。参数<限值>采用“LLI <数值>”的句法形式表示定义范围的下极限，采用“ULI <数值>”的句法形式表示定义范围的上极限。<限值>在句法内被省略（未编程）时，数据类型INT、REAL与CHAR分别默认为0、0.0和0。

        7）可选参数<存取权限>是通过零件程序或BTSS读取/写入GUD的权限。参数<存取权限>采用“APRP <保护等级>”的句法形式表示通过零件程序读取GUD的权限，采用“APWP <保护等级>”的句法形式表示通过零件程序写入GUD的权限，采用“APRB <保护等级>”的句法形式表示通过BTSS读取GUD的权限，采用“APWB <保护等级>”的句法形式表示通过BTSS写入GUD的权限。

        8）参数<名称>用来给定DEF定义的用户变量的名称。变量名称的前2个字符必须为字母或下划线“_”，所用字符数不可超过31，且字符“$”预留给系统变量而不可使用。例如，用户变量STROM_1、ZEIT_2、GUD5_NAME等。AXIS类型变量的轴名称带有扩展地址时，必须将轴名称写在圆括号内。

        9）可选参数[<值_1>,<值_2>,<值_3>]既可用于设定类型为BOOL、CHAR、INT、REAL、AXIS或FRAME的1维～3维数组变量的数组长度，也可用于设定类型为STRING的1维～2维数组变量的数组长度。其中，<值_1>、<值_2>、<值_3>分别对应于1维数组、2维数组和3维数组，彼此的最大值均为65535。

        10）可选参数<初始值>为用户变量或数组变量预设一个初始化值。

          ① 参数<初始值>可为用户变量（GUD、PUD或LUD）预设一个初始化值，例如程序段“DEF NCK REAL PHU 13 LLI 10 APW(P) 3 APR(P) 3 APW(B) 0 APR(B) 2 ZEIT_1＝12,ZEIT_2＝45”表示定义了2个数据类型为REAL的全局用户变量ZEIT_1、ZEIT_2并预设其初始化值对应为12.0和45.0。

          ② 参数<初始值>可用于类型为BOOL、CHAR、INT、REAL、AXIS或FRAME的1维～3维数组变量的初始化。在指令DEF使用值列表对数组变量初始化时，句法形式为“DEF <数据类型> <变量名称>[<值_1>,<值_2>,<值_3>]＝SET（值1,值2,值3）”；在指令DEF使用重复值对数组变量初始化时，句法形式为“DEF <数据类型> <变量名称>[<值_1>,<值_2>,<值_3>]＝REP（值）”，或“DEF <数据类型> <变量名称>[<值_1>,<值_2>,<值_3>]＝REP（值,数量_数组元素）”。

          ③ 参数<初始值>可用于类型为STRING的1维～2维数组变量的初始化。在指令DEF使用值列表对数组变量初始化时，句法形式为“DEF <数据类型> <变量名称>[<值_1>,<值_2>]＝SET（值1,值2）”；在指令DEF使用重复值对数组变量初始化时，句法形式为“DEF <数据类型> <变量名称>[<值_1>,<值_2>]＝REP（值）”，或“DEF <数据类型> <变量名称>[<值_1>,<值_2>]＝REP（值,数量_数组元素）”。