目前，国内设计的数控磨床的位置控制系统，由于砂轮的脱粒和工件测量环境比较恶劣，测量仪表较难应用，大多采用半闭环控制方式。这种方式对往复磨削影响不是很大，但对于贯穿式、一次磨削、连续生产的双端面磨床，进行批量生产的加工尺寸控制，要靠手工测量后，再进行尺寸补偿，难以提高工效，而使用测量仪进行自动测量，将数据反馈回数控系统，进行自动补偿，实现全闭环控制，就能大大提高工作效率，与工作质量。
一台机床的控制需要检测许多的工作点，如各种位置行程开关，液压油位、油压，气压，温度，机床各运动动作的联锁信号等等，控制电机的运转，油、气缸臂的伸缩，从而控制机床完成确定的动作，加工出所要求的工件。数控系统对这些外部输入信号的读入，分析判别及输出信号控制机床动作是分时进行的。因此如何有效读入信号，特别是对一些高速，窄脉冲信号的捕捉，不同的程序设计会出现不同的问题，需要综合考虑。
一. 测量仪、数控系统
1.意大利MARPOSS公司生产的E3μ测量仪，具有二路测量回路输入信号，打印输出，BCD码测量信号输出，I/O开关量信号输出，指示灯信号输出等。我们在双端面磨床上选择的是：一路测量回路输入，I/O开关量信号输入、输出控制信号。
2．FANUC 0I-A数控系统，可控制4根CNC轴，2根PMC轴，为目前流行的结构紧凑型系统，可以安装SA1或SA3控制软件，SA1每步运行时间5微秒，SA3每步运行时间为0.15微秒，其PMC控制程序分二级执行，第一级程序执行时间为每8毫秒一次，第二级程序是自动分段执行，第一级程序如较长，运行一遍第二级程序的时间就会很长，因此第一级程序应尽可能短，以防第二级程序中信号读取丢失。一般将紧急停止，安全防护，高速，窄脉冲信号编在第一级程序。
3．数控系统用户宏程序
用户宏程序功能允许使用变量、算术运算、逻辑操作以及条件分支，具有比子程序更方便、灵活的功能。系
统设有系统变量，可由用户宏程序读取，用作用户宏程序和PMC之间的接口信号。有16点输入信号，48点输出信
号，表示如下：
二.数控系统与测量仪的硬件接口
FANUC-0I系统的内置I/O接口的输入口为输入电流、高电平有效。输出口为输出电流、高电平有效；我们选
用的E3μ测量仪的I/O开关量输入、输出信号均为集电极开路，拉电流型，因此其输出信号不能直接接到数控系
统信号输入端，须设置电平上拉电路，其上拉电阻的选择需同时考虑，量仪输出端和系统输入口的输入电流，以
能正确分辨高、低电平信号。
三.软件设计
1.测量仪的工作状态设为自动方式，设置测头的二测指的一个差值作为触发测量有效的信号，取测量信号的
偏差量大小输出信号-NG、-OK、OK、+OK、+NG开关量信号，作为数控系统的输入信号，以供程序判别，进行不同
数值的自动补偿。
测量编程公式 M1=K1T1+K2T2+K3T3+K4T4-KD1TS-KM1TS
M2=K5T1+K6T2+K7T3+K8T4-KD2TS-KM2TS
差值公式 M3=M1-M2
测量仪调零、自动测量时序图：
2.由于测量输出信号的有效时间是根据送料盘的旋转速度决定的，一般在毫秒级，因此需作为高速信号编入
第一级程序，设定为数控系统的宏变量触发信号，用户程序可以读取这些信号，从而分析处理控制机床作相应运
行。
测量信号有效时间 T=KS/V
T：有效时间
K：有效时间系数
S：测量工件有效长度
V：送料盘测量半径上线速度
3.控制递图与控制程序：
:0101 绝对位置磨削程序
N10 M20 AUTO/MAN
N26 M25 自动气隙循环测量开启
N30 #120=#505 加工零件数#505——#120
N40 IF[#120 LE 0]GOTO 370 如#120<=0则转N370
N50 G90 G01 X#610 Y#611 F#520 上,下磨头到磨削位置
N60 G91 G01 Z#500 F#526 送料盘偏转#500
N70 IF [#510 LE 0] GOTO 150 粗进给总量#510<=0则转N150
N80 IF [#511 LE 0] GOTO 150 粗磨每次进给量#511<=0则转N150
N90 IF [#514 LE 0] GOTO 150 粗磨每次进刀送料盘摆动次数#514<=0则转N150
N100 #101=#510 置粗磨参数
N110 #102=#511
N120 #104=2*#500
N130 #501=#514
N140 M98 P1100 调绝对位置磨削进给子程序
N150 IF [#512 LE 0] GOTO 220 置精磨参数
N160 IF [#513 LE 0] GOTO 220
N170 IF [#515 LE 0] GOTO 220
N180 #101=#510
N190 #102=#511
N195 #104=2*#500
N200 #501=#515
N210 M98 P1100
N220 #100=#516 光磨次数#516——#100
N230 IF [#100 LE 0] GOTO 280
N240 G91 G01 Z-#104 F#526
N250 G91 G01 Z#104 F#526
N260 #100=#100-1
N270 GOTO 230
N280 #130=60.0-#500 送料盘将工件移出磨削位置
N290 G91 G01 Z#130 F#525
N300 G90 G01 X#610 F#520 上磨头退回到磨削起点
N310 G91 G01 X1.0 F#520
N320 G91 G01 X-1.0 F#520
N330 G91 G01 Z60.0 F#525 落料并测量
N340 M98 P1101 调绝对位置测量补偿子程序
N350 #120=#120-1 工件数减一
N360 GOTO 40
N370 M02
:1101 绝对位置测量补偿子程序
N10 IF[#1003 EQ 0] GOTO 40 #1003=0则转N40
N20 #510=#510+#509 (厚)+NG在粗磨总量(#510)中加大补偿值(#509)
N30 GOTO 130
N40 IF[#1004 EQ 0] GOTO 70 #1004=0则转N70
N50 #510=#510+#508 +OK在粗磨总量(#510)中加小补偿值(#508)
N60 GOTO 130
N70 IF [#1005 EQ 1] GOTO 130 #1005=0 OK 转N130
N80 IF [#1006 EQ 0] GOTO 130 #1006=0 转N130
N90 #510=#510-#508 -OK在粗磨总量(#510)中减小补偿值(#508)
N100 GOTO 130
N110 IF [#1007 EQ 0] GOTO 130 (薄)-NG在粗磨总量(#510)中减大补偿值(#509)
N120 #510=#510-#509
N130 M99
程序中编置的宏参数意义如下:
#500 磨削来回摆动角度
#501 来回次数暂存单元
#502 上、下磨头补偿量暂存单元
#503 对刀后退刀量（首次进刀量）
#505 一次修正磨削量
#506 磨削总进给量
#508 上、下磨头每次OK补偿量
#509 上、下磨头每次NG补偿量
#510 粗磨总量
#511 粗磨每次进刀量
#512 精磨总量
#513 精磨每次进刀量
#514 粗磨送料盘来回次数
#515 精磨送料盘来回次数
#516 光磨次数
#520 上、下磨头进给速度
#521 上、下磨头补偿进给速度
#525 送料盘转动速度
#526 送料盘磨削转动速度
#550 上磨头修正时回退量
#551 下磨头修正时回退量
#552 修正盘转动计数暂存单元
#555 粗修进给总量
#556 粗修每次量
#557 粗修转动次数
#560 精修进给总量
#561 精修每次量
#562 精修次数
#565 光修次数
#600 X轴修整位置机床坐标值
#601 Y轴修整位置机床坐标值
#602 X轴磨削位置机床坐标值
#603 Y轴磨削位置机床坐标值
