西門子數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控加工領(lǐng)域中的優(yōu)勢研究

霍俊浩　劉勇

摘 要：隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在機床加工領(lǐng)域的應用，使得加工技術(shù)變得的越來越現(xiàn)代化，能極大的滿足各種對于加工件的設(shè)計要求。而這一切都依賴于數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和應用，目前使用較多的，較為穩(wěn)定的數(shù)控系統(tǒng)有西門子、三菱、海德漢等等，而文章主要的介紹了西門子數(shù)控系統(tǒng)以及其在加工領(lǐng)域的相關(guān)優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：西門子數(shù)控系統(tǒng)；機床加工；優(yōu)勢

1 西門子數(shù)控系統(tǒng)的特點

最新的西門子數(shù)控系統(tǒng)集成了多項的功能于一身，包含了plc/cnc/hmi等等，并且在系統(tǒng)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(tǒng)穩(wěn)定性高等優(yōu)點。

2 西門子數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品

以最新的sinumerik810d為例，其第一次把cnc和驅(qū)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(tǒng)的能夠使用各種復雜的機床加工工作，能根據(jù)相關(guān)的要求對其重新的設(shè)定，具有可編程性，而在sinumerik 840d上已經(jīng)達到了全數(shù)字的控制系統(tǒng)，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(shù)控系統(tǒng)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(shè)備等組成。

3.1 CPU

CPU是該套系統(tǒng)的核心部件，相當于它的大腦，其主要的功能是提供數(shù)據(jù)的處理、運算同時也能保存一部分的數(shù)據(jù)，作為中央處理器，它還能與系統(tǒng)內(nèi)容的其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)的交換和處理，同時也能對其他的設(shè)備進行指令上的控制。通常CPU的按照其數(shù)據(jù)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(shù)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(shù)據(jù)在系統(tǒng)之內(nèi)進行傳送時所需要的途徑，即數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ阑蛘咻d體。系統(tǒng)內(nèi)的各個設(shè)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(fā)明的，再后來被國際上認可為標準，其能適用于大多數(shù)的系統(tǒng)之中，能滿足于大多數(shù)的工業(yè)計算機，并且他的性能也非常的優(yōu)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(xiàn)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(shù)據(jù)，而rom是用存儲系統(tǒng)中被設(shè)定的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)軟件，而ram則能存儲一些可以被改寫、更改的數(shù)據(jù)。

3.4 接口和hmi

Hmi是一個整套的設(shè)備系統(tǒng)，它包含了輸入設(shè)備、控制的面板、顯示設(shè)備、讀取設(shè)備、外部的存儲設(shè)備等。其主要的功能是為當被控設(shè)備和CNC之間需要進行信息的交換時，需要一個輔助的系統(tǒng)設(shè)備來對這寫信息進行數(shù)據(jù)化的處理，然后把這些處理過的數(shù)據(jù)信息傳送給CNC，可以簡單把其理解為一個數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換設(shè)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(tǒng)的設(shè)備之間在進行數(shù)據(jù)的傳送時都是通過I/O的接口進行的。

以上為西門子數(shù)控系統(tǒng)的簡單組成介紹。在上述的簡單介紹之中我們已經(jīng)初步的可以看出，西門子的數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)結(jié)構(gòu)和基本的設(shè)備組成，主要還是由CNC、i/o接口、存儲設(shè)備以及HMI和相關(guān)的驅(qū)動設(shè)備等組成，他們在不同的設(shè)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(shè)備，其分為了內(nèi)裝型、集成型、和外裝型等。

4 西門子數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控加工領(lǐng)域中的優(yōu)勢

4.1 開放式設(shè)計

對于西門子數(shù)控系統(tǒng)而言，其最大的優(yōu)勢就是在設(shè)計的過程中具有較高的開放性設(shè)計，比如在系統(tǒng)面板中設(shè)計了人機對話界面、可編程邏輯控制器、數(shù)控機床的程序編制等等，因此西門子數(shù)控系統(tǒng)可以支持客戶對軟件進行二次開發(fā)。除此之外，西門子數(shù)控系統(tǒng)還增加了很多新的插補功能，并建立了配套的驅(qū)動系統(tǒng)，為更的機床企業(yè)提供更廣泛的技術(shù)支持。西門子數(shù)控系統(tǒng)比較高端的數(shù)控系統(tǒng)是840D，這套系統(tǒng)主要是用來支持以工業(yè)PC為主的平臺，所以系統(tǒng)在設(shè)計的過程中設(shè)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(shù)控系統(tǒng)進行匹配，這項數(shù)控系統(tǒng)可謂是集產(chǎn)品造型和自動編程于一體的模擬加工軟件，并真正的實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的智能化。和其他數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)在設(shè)計的過程中還預留了數(shù)據(jù)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(jù)客戶的實際情況，對一些特殊的服務(wù)功能進行制定，為不同領(lǐng)域的企業(yè)進行更好的服務(wù)。

4.2 樹立創(chuàng)新理念

西門子樹立系統(tǒng)一直致力于對系統(tǒng)進行不斷的創(chuàng)新，這也是西門子企業(yè)的主要價值觀。西門子在發(fā)展初期，之所以在市場中沒有占據(jù)一定的優(yōu)勢，是因為他們在對數(shù)控系統(tǒng)進行設(shè)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(tǒng)并不能很好的服務(wù)于中國機床企業(yè)，導致企業(yè)在使用系統(tǒng)的過程中經(jīng)常出現(xiàn)問題。特別是一些高端的數(shù)控系統(tǒng)，還人為的設(shè)置了很多的技術(shù)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(shè)，久而久之，廠家在使用的過程中會覺得不夠方便，甚至會產(chǎn)生怨言。針對這些問題，西門子企業(yè)及時進行了調(diào)整，結(jié)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(quán)進行了簡化，加強了數(shù)控系統(tǒng)的抗干擾能力。在對數(shù)控系統(tǒng)進行創(chuàng)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(fā)展。

4.3 優(yōu)秀的編程方法

在編程方法上，西門子也具有明顯的優(yōu)勢。840D系統(tǒng)自發(fā)展以來，已經(jīng)經(jīng)歷了5次優(yōu)化，可以說該系統(tǒng)已經(jīng)十分完善。通過對該系統(tǒng)進行實際的研究后發(fā)現(xiàn)，很多用戶并沒有完全掌握系統(tǒng)的功能，比如在計算機語言編程方面，在設(shè)置參數(shù)、定義變量和條件比較中，由于這些都是比較宏觀的程序內(nèi)容，所以只要是有規(guī)律的加工，都可以對計算機語言快捷編程進行使用，企業(yè)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(zhuǎn)、平移和縮放等功能的復制，讓企業(yè)在編程中可以節(jié)省大量的時間。并且西門子數(shù)控系統(tǒng)還有較好的循環(huán)加工功能，企業(yè)在運用時可以起到更好的作用。

5 結(jié)束語

綜上所述，我們能看出，西門子的數(shù)控系統(tǒng)在系統(tǒng)的編程上，系統(tǒng)的性能上、系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性上、系統(tǒng)的適應性上以及系統(tǒng)的操作上都是非常的優(yōu)秀的。在面對現(xiàn)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(wěn)定、可靠、同時性能優(yōu)越的、能符合實際的加工需要的機床數(shù)控系統(tǒng)，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(shù)控系統(tǒng)開發(fā)的公司，其自然在數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)以及后期的系統(tǒng)維護和更新上要快捷和方便許多，服務(wù)上也會想多的更好，系統(tǒng)的對于加工設(shè)備的兼容性也更強，能極大的適應各種部件、結(jié)構(gòu)的加工處理工作。

參考文獻

[1]王飛，侯文寶，白春艷.西門子802D數(shù)控系統(tǒng)在激光加工機床中的應用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2007，06：57-59.

[2]楊勇，王時龍，周杰，等.基于自動編程系統(tǒng)的大型滾齒機熱誤差補償[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2013，03：569-576.

[3]周兵，郭亮，潘偉光.SINUMERIK 840D系統(tǒng)人機交互程序開發(fā)方法及應用研究[J].裝備制造技術(shù)，2013，09：41-43.

[4]薛偉.開源微型數(shù)控加工系統(tǒng)及其在數(shù)控機加工領(lǐng)域的應用[J].青島科技大學學報（自然科學版），2015，S2：144-145.