西門子數控系統在數控加工領域中的優勢研究

霍俊浩　劉勇

摘 要：隨著工業技術的發展，數控技術在機床加工領域的應用，使得加工技術變得的越來越現代化，能極大的滿足各種對于加工件的設計要求。而這一切都依賴于數控系統的開發和應用，目前使用較多的，較為穩定的數控系統有西門子、三菱、海德漢等等，而文章主要的介紹了西門子數控系統以及其在加工領域的相關優勢。

關鍵詞：西門子數控系統；機床加工；優勢

1 西門子數控系統的特點

最新的西門子數控系統集成了多項的功能于一身，包含了plc/cnc/hmi等等，并且在系統的界面上具有中文版本，還擁有了更好的人機交互性能，易于操作，在安裝上也更加的簡單，系統穩定性高等優點。

2 西門子數控系統的產品

以最新的sinumerik810d為例，其第一次把cnc和驅動控制放在了一塊主板上，并且達到了可以同時控制5個左右的軸承，這給機床的工作效率帶來了極大的提升。同時該套系統的能夠使用各種復雜的機床加工工作，能根據相關的要求對其重新的設定，具有可編程性，而在sinumerik 840d上已經達到了全數字的控制系統，其在加工是精度更加的高，更加的易于操作，在車削、磨削上更加的易用，并且還能適用于沖壓和激光燈特殊的加工工作。

3 西門子數控系統的硬件組成

其中cnc主要由中央處理器、bus、hmi、i/o以及存儲設備等組成。

3.1 CPU

CPU是該套系統的核心部件，相當于它的大腦，其主要的功能是提供數據的處理、運算同時也能保存一部分的數據，作為中央處理器，它還能與系統內容的其他設備進行數據的交換和處理，同時也能對其他的設備進行指令上的控制。通常CPU的按照其數據的帶寬全面將其分為了最小的8位、16位、32以及64位，不同位數的CPU在處理能力上、運算的速度上都是不一樣的。

3.2 BUS

BUS（總線）是當數據在系統之內進行傳送時所需要的途徑，即數據傳輸的通道或者載體。系統內的各個設備和部件之間鏈接時一般都采用的標準的BUS。

SID總線是pro-log公司在上世紀的80年代發明的，再后來被國際上認可為標準，其能適用于大多數的系統之中，能滿足于大多數的工業計算機，并且他的性能也非常的優秀，同時它的尺寸和體積非常的小，因此，特別的易用、易安裝。

3.3 存儲器

一般現代存儲器主要的氛圍了rom和ram，其功能都主要的是用來存儲數據，而rom是用存儲系統中被設定的數據和系統軟件，而ram則能存儲一些可以被改寫、更改的數據。

3.4 接口和hmi

Hmi是一個整套的設備系統，它包含了輸入設備、控制的面板、顯示設備、讀取設備、外部的存儲設備等。其主要的功能是為當被控設備和CNC之間需要進行信息的交換時，需要一個輔助的系統設備來對這寫信息進行數據化的處理，然后把這些處理過的數據信息傳送給CNC，可以簡單把其理解為一個數字信號的轉換設備，同時它還能一定的抗干擾能力，把外部的信號干擾處理掉，防止其干擾到CNC。另外各個系統的設備之間在進行數據的傳送時都是通過I/O的接口進行的。

以上為西門子數控系統的簡單組成介紹。在上述的簡單介紹之中我們已經初步的可以看出，西門子的數控系統的相關結構和基本的設備組成，主要還是由CNC、i/o接口、存儲設備以及HMI和相關的驅動設備等組成，他們在不同的設備之上還有這不同的安裝方式可以選擇，為了更好的適應于各種的加工設備，其分為了內裝型、集成型、和外裝型等。

4 西門子數控系統在數控加工領域中的優勢

4.1 開放式設計

對于西門子數控系統而言，其最大的優勢就是在設計的過程中具有較高的開放性設計，比如在系統面板中設計了人機對話界面、可編程邏輯控制器、數控機床的程序編制等等，因此西門子數控系統可以支持客戶對軟件進行二次開發。除此之外，西門子數控系統還增加了很多新的插補功能，并建立了配套的驅動系統，為更的機床企業提供更廣泛的技術支持。西門子數控系統比較高端的數控系統是840D，這套系統主要是用來支持以工業PC為主的平臺，所以系統在設計的過程中設計了大量的計算機功能，同時還附帶shopmill軟件，從而更好的和數控系統進行匹配，這項數控系統可謂是集產品造型和自動編程于一體的模擬加工軟件，并真正的實現了數控系統的智能化。和其他數控系統相比，在進行復雜的零件加工時，其精密度更高。考慮到客戶的需求，西門數控系統在設計的過程中還預留了數據接口和儲存空間，以便更好的滿足客戶的要求，同時還可以根據客戶的實際情況，對一些特殊的服務功能進行制定，為不同領域的企業進行更好的服務。

4.2 樹立創新理念

西門子樹立系統一直致力于對系統進行不斷的創新，這也是西門子企業的主要價值觀。西門子在發展初期，之所以在市場中沒有占據一定的優勢，是因為他們在對數控系統進行設計的過程中，主要是采用了歐洲的標準，因此，制定出來的系統并不能很好的服務于中國機床企業，導致企業在使用系統的過程中經常出現問題。特別是一些高端的數控系統，還人為的設置了很多的技術問題，工廠在采購時不僅要花費更高的加強，在進行操作和編程的過程中還會受到很多的限制，導致較多的高級功能都形同虛設，久而久之，廠家在使用的過程中會覺得不夠方便，甚至會產生怨言。針對這些問題，西門子企業及時進行了調整，結合我國工廠的實際情況，對溫度和電壓報警進行了更正，對一些繁瑣的授權進行了簡化，加強了數控系統的抗干擾能力。在對數控系統進行創新后，客戶在使用的過程中得到了更簡便的操作，所以西門子在中國市場中也得到了較好的發展。

4.3 優秀的編程方法

在編程方法上，西門子也具有明顯的優勢。840D系統自發展以來，已經經歷了5次優化，可以說該系統已經十分完善。通過對該系統進行實際的研究后發現，很多用戶并沒有完全掌握系統的功能，比如在計算機語言編程方面，在設置參數、定義變量和條件比較中，由于這些都是比較宏觀的程序內容，所以只要是有規律的加工，都可以對計算機語言快捷編程進行使用，企業在使用的過程中只需要制定出一組加工特征，就可以完成旋轉、平移和縮放等功能的復制，讓企業在編程中可以節省大量的時間。并且西門子數控系統還有較好的循環加工功能，企業在運用時可以起到更好的作用。

5 結束語

綜上所述，我們能看出，西門子的數控系統在系統的編程上，系統的性能上、系統運行的穩定性上、系統的適應性上以及系統的操作上都是非常的優秀的。在面對現在對于加工件要求的日益復雜的今天，必須要選用一套極為穩定、可靠、同時性能優越的、能符合實際的加工需要的機床數控系統，來保證加工的進度、加工的效率，同時西門子作為最早的開始進行數控系統開發的公司，其自然在數控系統的開發以及后期的系統維護和更新上要快捷和方便許多，服務上也會想多的更好，系統的對于加工設備的兼容性也更強，能極大的適應各種部件、結構的加工處理工作。

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