西门子数控系统简介

常用的数控系统

日本 FANUC、德国 SIEMENS、西班牙 FAGOR、德国 HEIDENHAIN、日本 MITSUBISH的数控系统及相关产品在数控机床行业占据主导地位。以华中数控和航天数控为代表的中国数控产品也产业化了高性能数控系统。

第八届中国国际机床展期间，中国机床工具工业协会数控系统分会组织了对参展机床配置数控系统装置的调查。表1-2为参展机床数控系统调查表。

典型的西门子数控系统

西门子数控系统 SINUMERIK发展了代，主要有SINUMERIK3/8/810/820/850/805/802/840系列。

1. SINUMERIK 802S/C

用于车床、铣床等，可控制3个进给轴和1个主轴，802S适用于步进电机驱动，802C适用于数字伺服电机驱动I/O接口。

2. SINUMERIK 802D

具有免维护性能 SINUMERIK802D，其核心部件——PCU(面板控制单元)将CNC、PLC、集成了人机界面、通信等功能。可靠性高，安装方便。SINUMERIK802D 可控制4个进给轴和1个数字或模拟主轴。生产现场总线 PROFIBUS 连接驱动器输人/输出模块。模块化驱动装置 SIMODRIVE611Ue 配套1FK6系列伺服电机为机床提供全数字动力。通过视窗调试工具软件，可以轻松设置驱动参数，动态优化驱动控制参数。SINUMERIK802D 集成了内置PLC系统，逻辑控制机床。采用标准的PLC的编程语言 Micro/WIN 控制逻辑设计。并随机提供标准PLC子程序库和实例程序简化了制造商的设计过程，缩短了设计周期。

3. SINUMERIK 810D

在数字控制领域，SINUMERIK810D 第一次将 CNC 与驱动控制集成在一个板上。快速的循环处理能力使其在模块加工中独树一帜。SINUMERIK 810D NC 例如，软件选择具有一系列突出的优势 在集成控制系统中实现快速控制的功能。另一个例子是坐标变换功能。停止固定点可用于卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制模拟信号输出；刀具管理也是另一种强大的管理软件选择。样条插补功能(A、B用于产生平滑过渡；压缩功能用于压缩NC记录：多项插补功能可提高810D/810D运行速度；温度补偿功能使数控系统在高科技、高速运行状态下保持正常温度。系统还提供钻、铣、车等加工循环。

4. SINUMERIK 840D

西门子840D它是一个具有高度模块化和标准化结构的全数字数控系统。CNC与驱动控制集成在一个板上，将闭环控制的所有硬件和软件集成到1cm2.操作、编程和监控方便。

840D与西门子611D伺服驱动模块及西门子S7-300PLC全数字数控系统由模块组成，可实现钻孔、车削、铣削、磨削等数控功能，也可应用于剪切、冲压、激光加工等数控加工领域。

840D系统的主要性能和特点如下：

(1)控制类型

采用 32 实现位微处理器 CNC 控制可用于车床、钻床、铣床、磨床等系列机床 CNC 连续轨迹控制和内部集成PLC控制。

(2)机床配置

钻、车、铣、磨、切、冲、激光加工及搬运设备可实现控制，全数字化 SIMODRIVE611 数字驱动模块。较多可控制 31 进给轴和主轴的速度范围为 10×10~99m/min。其插补、三阶多项插补、控制值互联和曲线表插补功能为加工各种曲线和曲面零件提供了便利。此外，还具有进给轴和主轴同步操作的功能。

(3)操作模式

主要有 AUTOMATIC（自动）、J0G（手动）、 TEACH1N(交互式程序编制)，MDA(手动过程数据输入)。

(4)轮廓及补偿

840D轮廓冲突检测、刀具半径补偿的接近和退出策略和交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿和测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。

(5)安全保护功能

数控系统可以通过提前设置软极限开关来限制工作区域，减速程序，监控主轴的运行。

（6）NC编程

超程时可触发 840D 系统的 NC 编程，符合DN66025 标准，具有先进语言编程特征的程序编辑器，可以编程公共、英语或混合尺寸，程序编程和添加可以同时进行，系统具有 1.5 用户内存用于存储零件程序、刀具偏置和补偿。

（7）PLC 编程

840D 的集成式 PLC 完全以标准 SIMATIC S7模块，PLC 可扩展到程序和数据内存 288KB，I/O 可扩展到模块 2048年输人/输出点，PLC 该程序可以高采样速度监控数字输入，并将运动停止/启动等命令发送到数控机床。

(8)操作部分硬件

840D 系统提供标准PC用户可以使用软件、硬盘和奔腾处理器 Windows98/2000 开发自定义界面。此外，两个通用接口 RS-232 主机可以与外部设备通信，用户也可以通过磁盘驱动接口和打印机并行接口完成程序存储、读取和打印。

(9)显示部分

840D 它提供多语言显示功能。用户只需按下按钮，即可将用户界面从一种语言转换为另一种语言。系统提供的语言包括汉语、英语、德语、西班牙语、法语和意大利语。程序块、电机轴位置、操作状态等信息可显示在显示屏上。

(10)数据通信

840D 系统配有 RS-232C/TY 数据输人/输出可通过通用操作员接口同时进行。此外，用 PCIN 通过串行数据通信，软件可以进行数据通信 RS-232 界面使用方便 840D 连接西门子编程器或普通个人电脑进行加工程序，PLC 双向通信，如程序、处理参数等。用 SINDNC 该软件可以通过标准网络传输数据，也可以使用 CNC 协调编程语言协调程序。

当前， SINUMERIK 810D/840D 数控系统已被大量机床制造商采用，表1-3列出了几个实际应用的例子。