《数控编程技术》教案 第四章 第1页 共17
第4章 数控编程常用指令
【教学目标】 通过本章节的教学：使学生掌握数控编程常用指令准备功能G代码，辅助功能M代码及主轴功能S、进给功能F、刀具功能T代码的使用格式，各代码所表述的意义以及在编程的过程中要注意的事项。
【教学重点】 G代码、M代码、F、S、T功能代码的使用格式
【教学难点】 G代码的使用格式及意义
【教学时数】 理论10学时
【课程类型】 理论课程
【教学方法】 理论联系实际，讲、例、练三结合
【教学内容】
4.1 概述
1、数控编程常用的指令代码主要有准备功能G代码，辅助功能M代码及主轴功能S、进给功能F、刀具功能T代码。
2、G代码分为模态代码和非模态代码。
模态代码除了在本程序段有效外，在后续程序段也起作用，直到出现同组的另一个代码时才失效。
非模态代码只在本程序段有效，如G04，其功能仅在所出现的程序段内才有作用。
3、M功能也有模态和非模态两种形式。另外，M功能还可以分为前作用M功能和后作用M功能。前作用M功能是在程序段中编制的轴运动之前执行，后作用M功能是在程序段中编制的轴运动之后执行。
表4.1为我国JB3208-1983准备功能G代码。 《数控编程技术》教案 第四章 第2页 共17
表4.2为我国JB3208-1983辅助功能M代码。
4.2 与坐标和坐标系有关的指令
4.2.1 工件坐标系设定指令
G92指令用来设定刀具在工件坐标系中的坐标值，属于模态指令，其设定值在重新设定之前一致有效。
程序段格式为：G92 X Y Z
X、Y、Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置。例如：
G92 X25.0 Z350.0；设定工件坐标系为X1O1Z1；
G92 X25.0 Z10.0；设定工件坐标系为X2O2Z2。
以上两程序段所设定的工件坐标系如图4.1所示。工件坐标系建立以后，程序内所有用绝对值指定的坐标值，均为这个坐标系中的坐标值。
^.
第4章
步进指令
各大公司生产的PLC都开发有步进指令，主要是用来完成顺序控制，三菱FX系列的PLC有两条步进指令，STL（步进开始）和RET（步进结束）。
4.1 状态转移（SFC）图
在顺序控制中，我们把每一个工序叫做一个状态，当一道工序完成做下一道工序，可以表达成从一个状态转移到另一个状态。如有四个广告灯，每个灯亮1秒，循环进行。则状态转移图如图4-1所示。每个灯亮表示一个状态，用一个状态器S，相应的负载和
定时器连在状态器上，相邻两个状态器之间有一条短线，表示转移条件。当转移条件满足时，则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一个状态自动复位，如要使输出负载能保持，则应用SET来驱动负载。每一个状态转移图应有一个初始状态器（S0～S9）在最前面。初始状态器要通过外部条件或其他状态器来驱动，如图中是通过M8002驱动。而对于一般的状态器一定要通过来自其他状态的STL指令驱动，不能从状态以外驱动。
下面通过一个具体例子来说明状态转移图的画法。
例4-1 有一送料小车，初始位置在A点，按下启动按钮，在A点装料，装料时间5s,装完料后驶向B点卸料，卸料时间是7s，卸完后又返回A点装料，装完后驶向C点卸料，按如此规律分别给B、C两点送料，循环进行。当按下停止按钮时，一定要送完一个周期后停在A点。写出状态转移初始状态器 ^.
图。
分析：从状态转移图中可以看出以下几点:
(1) 同一个负载可以在不同的状态器中多次输出。
(2) 按下起动按钮X4，M0接通，状态可以向下转移，按下停止按钮，M0断开，当状态转移到S0时，由于M0是断开的，不能往下转移，所以小车停在原点位置。
(3) 要在步进控制程序前添加一段梯形图（见图4-3b）
信捷步进指令编程实例
1 信捷步进指令简介
信捷步进模块是一种控制步进电机的模块，利用脉冲信号控制电机转动。信捷步进模块有多种指令可以选择，可根据不同的应用场景选择不同的指令。本文将使用信捷步进指令编写一个简单的步进电机控制程序。
2 程序设计
我们假设需要控制一个两相四线型的步进电机，电机转速为200转/min，运动方式为顺时针旋转，控制器为AXD-ABP。
首先，我们需要在程序中引入相应的库文件和头文件，以方便后续的编程工作。
在主函数中，我们需要定义一个结构体变量，该变量用于存储步进电机的相关参数。定义变量的方式如下所示：
typedef struct {
int id;
int acceleration;
int deceleration;
int speed; int steps;
} StepperMotor;
其中，id代表电机的编号，acceleration代表电机的加速度，deceleration代表电机的减速度，speed代表电机的速度，steps代表电机的旋转角度。
接下来，我们需要编写控制步进电机的函数。该函数的具体代码如下：
void stepMotor(StepperMotor motor, int direction) {
int speed = motor.speed;
int acceleration = motor.acceleration * direction;
int deceleration = motor.deceleration * direction;
int steps = motor.steps * direction;
int delayTime = 60 / speed * 1000;
while (steps > 0) {
getStep(motor.id);
用步进指令编程
步进顺序控制:状态寄存器、步进顺控指令。
一、状态寄存器
FX2N共有1000个状态寄存器，其编号及用途见下表。 类 别 元件编号 个 数 用 途 及 特 点
初始状态 S0 ～S9 10 用作SFC的初始状态
返回状态 S10 ～S19 10 多运行模式控制当中，用作返回原点的状态
一般状态 S20～S499 480 用作SFC的中间状态
掉电保持状态 S50～S899 400 具有停电保持功能，用于停电恢复后需继续执行的场合 信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件使用
说明：1）状态的编号必须在规定的范围内选用。
2）各状态元件的触点，在PLC内部可以无数次使用。
3）不使用步进指令时，状态元件可以作为辅助继电器使用。
4）通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。
二、步进顺控指令
FX2N系列PLC的步进指令：步进接点指令STL
步进返回指令RET。
1、步进接点指令STL
说明：
1）梯形图符号： 。
2）功能：激活某个状态或称某一步，在梯形图上表现为从主母线上引出的状态接点。
STL指令具有建立子母线的功能，以使该状态的所有操作均在子母线上进行。
3）STL指令在梯形图中的表示：
电器控制与PLC教案 1
2、步进返回指令RET
说明： 1）梯形图符号：
2）功能：返回主母线。
步进顺序控制程序的结尾必须使用RET指令。
三、状态转移图的梯形图和写指令表
1、状态的三要素
状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。
图中Y5：驱动的负载
S21：转移目标
X3：转移条件。
2、状态转移图的编程方法 步进顺控的编程原则：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。
电器控制与PLC教案 23、注意事项
1)程序执行完某一步要进入到下一步时，要用SET指令进行状态转移，激活下一步，并
把前一步复位。
2)状态不连续转移时，用OUT指令，如图为非连续状态流程图：
