甘肅省西門子（中國）一級總代理商甘肅省西門子（中國）一級總代理商

產(chǎn)品種類

西門子數(shù)控系統(tǒng)是西門子集團旗下自動化與驅(qū)動集團的產(chǎn)品，西門子數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK發(fā)展了很多代,。目前在廣泛使用的主要有802,、810、840等幾種類型,。

用一個簡要的圖表對西門子各系統(tǒng)的定位作描述如下：

西門子各系統(tǒng)的性價比較

1) 802D

（請參閱：802D 簡明調(diào)試指南）

具有免維護性能的SINUMERIK802D,，其核心部件 - PCU （面板控制單元）將CNC、PLC,、人機界面和通訊等功能集成于一體,。可靠性高,、易于安裝,。

SINUMERIK 802D

SINUMERIK 802D

SINUMERIK802D可控制4個進給軸和一個數(shù)字或模擬主軸。通過生產(chǎn)現(xiàn)場總線PROFIBUS將驅(qū)動器,、輸入輸出模塊連接起來,。

模塊化的驅(qū)動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數(shù)字化的動力,。

通過視窗化的調(diào)試工具軟件,，可以便捷地設(shè)置驅(qū)動參數(shù)，并對驅(qū)動器的控制參數(shù)進行動態(tài)優(yōu)化,。

SINUMERIK802D集成了內(nèi)置PLC系統(tǒng),，對機床進行邏輯控制。采用標準的PLC的編程語言Micro/WIN進行控制邏輯設(shè)計,。并且隨機提供標準的PLC子程序庫和實例程序,，簡化了制造廠設(shè)計過程，縮短了設(shè)計周期,。

2) 810D

（請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調(diào)試手冊 - 2006版本）

在數(shù)字化控制的領(lǐng)域中,，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅(qū)動控制集成在一塊板子上。

快速的循環(huán)處理能力,，使其在模塊加工中獨顯威力,。

SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出優(yōu)勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預(yù)測功能,，可以在集成控制系統(tǒng)上實現(xiàn)快速控制,。

另一個例子是坐標變換功能。固定點停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點,。模擬量控制控制模擬信號輸出;

*管理也是另一種功能強大的管理軟件選件,。

樣條插補功能(A，B,，C樣條)用來產(chǎn)生平滑過渡,；壓縮功能用來壓縮NC記錄,；多項式插補功能可以提高810D/810DE運行速度。

溫度補償功能保證您的數(shù)控系統(tǒng)在這種高技術(shù),、高速度運行狀態(tài)下保持正常溫度,。此外，系統(tǒng)還為您提供鉆,、銑,、車等加工循環(huán)。 SINUMERIK 840D

3) 840D

SINUMERIK 840D數(shù)字NC系統(tǒng)用于各種復(fù)雜加工,它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺上,，通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù),。840D與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng),，它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制,，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)和控制精度。

西門子840D810D數(shù)控系統(tǒng)主板產(chǎn)品功能

控制類型

采用32位微處理器,、實現(xiàn)CNC控制,，用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。,。

機床配置

可實現(xiàn)鉆,、車、銑,、磨,、切害、沖,、激光加工和搬運設(shè)備的控制,，備有全數(shù)字化的SIMDRIVE611數(shù)字驅(qū)動模塊：多可以控制31個進給軸和主軸．進給和快速進給的速度范圍為100-9999mm/min。其插補功能有樣條插補,、三階多項式插補,、控制值互聯(lián)和曲線表插補，這些功能,。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件,。此外還具備進給軸和主鈾同步操作的功能。

操作方式

其操作方式主要有AUTOMATIC(自動),、JOG(手動),、示教（TEACH IN） 手動輸入運行（MDA） ，自動方式：程序的自動運行,，加工程序中斷后，從斷點恢復(fù)運行,；可進行進給保持及主軸停止,，跳段功能,，單段功能，空運轉(zhuǎn),。

輪廓和補償

840D可根據(jù)用戶程序進行輪廓的沖突檢測,、*半徑補償?shù)倪M入和退出策略及交點計算、*長度補償,、螺距誤差補償棚測量系統(tǒng)誤差補償,、反向間隙補償、過象限誤差補償?shù)取?/p>

NC編程

840D系統(tǒng)的NC編程符合DIN 66025標準(德國工業(yè)標準),，具有高級語言編程特色的程序編輯器,，可進行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程,，程序編制與加工可同時進行,，系統(tǒng)具備1．5兆字節(jié)的用戶內(nèi)存，用于零件程序,、*偏置,、補償?shù)拇鎯Α?/p>

PLC編程

840D的集成式PLC*以標準sIMAncs7模塊為基礎(chǔ)，PLC程序和數(shù)據(jù)內(nèi)存可擴展到288KB,，u/o模塊可擴展副2048個輸入/輸出點,、PLC程序能以*的采樣速率監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入，向數(shù)控機床發(fā)送運動停止/起動等指令,。

操作部分硬件

840D系統(tǒng)提供了標準的PC軟件,、硬盤、奔騰處理器,，用戶可在Windows98/2000下開發(fā)自定義的界面,。此外，2個通用接過RS232可使主機與外設(shè)進行通信,，用戶還可通過磁盤驅(qū)動器接口和打印機并聯(lián)接口完成程序存儲,、讀入及打印工作。

顯示部分

840D提供了多言種的顯示功能,，用戶只需按一下按鈕．即可將用戶界面從一種語自轉(zhuǎn)換為一種語言,，系統(tǒng)提供的話言有中文、英語,、德語,、西班牙語、法語,、意大利語：顯示屏上可顯示程序塊,、電動機軸位置、操作狀態(tài)等信息,。

2.1 西門子數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成

請參閱：SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)操作部件

SIEMENS用于數(shù)控系統(tǒng)的HMI軟件

西門子數(shù)控系統(tǒng)有很多種型號,，首先我們來觀察一下802D所構(gòu)成的實物圖,，SINUMERIK 802D是個集成的單元，它是由NC以及PLC和人機界面（HMI）組成,，通過PROFIBUS總線連接驅(qū)動裝置以及輸入輸出模板,，完控制功能。

而在西門子的數(shù)控產(chǎn)品中較有特點,，較有代表性的系統(tǒng)應(yīng)該是840D系統(tǒng),。因此，我們可以通過了解西門子840D系統(tǒng),，來了解西門子數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),。首先通過以下的實物圖觀察840D系統(tǒng)。

2.2西門子810D系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 （請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調(diào)試手冊 - 2006版本）

SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)動單元（CCU或NCU）,，MMC,PLC模塊三部分組成,，由于在集成系統(tǒng)時，總是將SIMODRIVE611D驅(qū)動和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起,，并用設(shè)備總線互相連接,，因此在說明時將二者劃歸一處。

1. 人機界面

人機交換界面負責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)單元,，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分,。MMC實際上就是一臺計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤,，帶軟驅(qū),；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中,。

（1）MMC(Man Machine communication)

較常用的MMC有兩種：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬盤,；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬盤,，一般的,，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10、OP10S,、OP10C,、OP12、OP15等而開發(fā)的MMC模塊,，目前有三種PCU模塊——PCU20,、PCU50、PCU70, PCU20對應(yīng)于MMC100.2,，不帶硬盤,，但可以帶軟驅(qū)；PCU50,、PCU70對應(yīng)于MMC103,可以帶硬盤,，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的,。PCU的軟件被稱作HMI,。

HMI有分為兩種：嵌入式HMI和高級HMI,。一般標準供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI,。

（2）OP(Operation pannel)

OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤,。根據(jù)用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元,，如： OP030,OP031,OP032,OP032S等,，其中OP031較為常用。

（3）,、MCP(Machine control pannel)

MCP是專門為數(shù)控機床而配置的,，它也是OPI上的一個節(jié)點，根據(jù)應(yīng)用場合不同,，其布局也不同,，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種,。對810D和840D,，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關(guān)設(shè)定,。

對于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術(shù),，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點,。為提高人機交互的效率,，又有OPI（Operator PanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒,。

2. NCU(Numerical control unit)數(shù)控單元

SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact control unit））：*控制單元,負責(zé)NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成.

根據(jù)選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,，NCU分為NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12軸)，NCU573.2(31軸)等若干種,，同樣,，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數(shù)控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PLC控制軟件,，并且?guī)в蠱PI或Profibus接口,，RS232接口，手輪及測量接口,，PCMCIA卡插槽等,，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動模塊均排列在其右側(cè),。

數(shù)字驅(qū)動

（請參閱：Simodrive 611 Universal 產(chǎn)品介紹）

數(shù)字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成,。

SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅(qū)動模塊（功率模塊）,。

電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動裝置提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓,，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài),。根據(jù)容量不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置,，極為U/E電源模塊,；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊,，通過模塊上的訂貨號或標記可識別,。

611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種,，相應(yīng)的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列,，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現(xiàn)全閉環(huán)控制,。主軸伺服電機為1PH7系列,。

4. PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊，在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply）,，CPU模塊,，接口模塊（Interface Module）及信號模塊（Signal Module）。PLC模塊的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的,。

電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V,。

接口模塊（IM）是用于級之間互連的。

信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊,，有輸入型和輸出型兩種,。

元件

西門子840D810D數(shù)控系統(tǒng)主板系統(tǒng)集成和連接以下元件：大可以連接2個電子手輪，小型手持單元,，通過I/O 模塊PP 72/48 或通過 MCPA模塊控制的機床操作面板,，MCPA 模塊被插入安裝在PCU 210的后背板。MCPA 模塊可以連接機床控制面板,，同時具有用于模擬主軸的模擬接口,。大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。

發(fā)展歷史編輯

在1960-1964,，西門子的工業(yè)數(shù)控系統(tǒng)在市場上出現(xiàn),。這一代的西門子數(shù)控系統(tǒng)以繼電器控制為基礎(chǔ)，主要以模擬量控制和編碼器為基礎(chǔ),。在1964年,，西門子為其數(shù)控系統(tǒng)注冊品牌 SINUMERIK.

在1965-1972，西門子以上一代的數(shù)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，推出用于車床,，銑床，和磨床的基于晶體管技術(shù)的硬件,。

西門子810DE數(shù)控伺服系統(tǒng)控制主板

SINUMERIK 550系統(tǒng)

SINUMERIK 550系統(tǒng)

在1973-1981，西門子推出在SINUMERIK 550系統(tǒng),。這一代系統(tǒng)開始應(yīng)用微型計算機和微處理器,。在此系統(tǒng)中,，PLC（可編程邏輯控制器）集成到控制器。

SINUMERIK 3系統(tǒng)

SINUMERIK 3系統(tǒng)

在1982-1983,，西門子推出SINUMERIK 3系統(tǒng)

SINUMERIK 840C系統(tǒng)

SINUMERIK 840C系統(tǒng)

在1984-1994,，西門子推出SINUMERIK 840C系統(tǒng),。西門子從此時起開始開放NC數(shù)控自定義功能,，公布PC和HMI開放式軟件包,。此時的西門子敏銳地掌握了數(shù)控機床業(yè)界的顯著趨勢：開放性?；谙到y(tǒng)的開放性，西門子顯著地擴大了其OEM機床制造商定制他們的設(shè)備的可能性,。

SINUMERIK 840D系統(tǒng)

在1996 - 2000西門子推出SINUMERIK 840D系統(tǒng),、SINUMERIK 810D系統(tǒng)、SINUMERIK 802D系統(tǒng),。人與機器相關(guān)的安全集成功能已經(jīng)集成到軟件之中,。面向圖形界面編程的ShopMill和ShopTurn能夠幫助操作工以少的培訓(xùn)快速上手，易于操作和編程,。

像SEWC這樣擁有如此高工藝質(zhì)量評分的制造廠通常都不是憑空出現(xiàn)的,。早在1989年,，西門子在德國的安貝格電子制造工廠（EWA）就開始生產(chǎn)Simatic 可編程邏輯控制器（PLC）了,。如果沒有這座數(shù)字化工廠作為樣板,，SEWC的成功幾乎是不可能的,。

“我們把EWA的流程按照1:1的比例*照搬到成都。”負責(zé)安貝格,、菲爾特和成都西門子數(shù)字化工廠業(yè)務(wù)部門的Gunter Beitinger博士解釋道,。從各種機械到軟件工具以及Simatic IT制造執(zhí)行系統(tǒng)，成都工廠都與EWA**,，就像一個克隆體一樣,。

德國安貝格電子制造廠是SEWC的樣板。

與德國團隊攜手持續(xù)改進

在成都工廠的起步階段，來自安貝格的團隊花了幾個月的時間來啟動工廠并培訓(xùn)中國員工,。“現(xiàn)在,，成都工廠的390名員工中，只有*門的負責(zé)人是常駐成都的德國員工,，其他的同事都是中國人,。” Beitinger驕傲地說。其實,，EWA在德國也吸引了眾多參觀者,，這其中就包括了德國總理默克爾，而EWA在德國成功的秘訣在成都也一樣有效,。“例如,，如果一個機器人正往一塊印刷電路板上焊一個零部件，我們的系統(tǒng)會先檢查這個部件是否能正常工作,，然后才會把它送往下一個環(huán)節(jié),。”Beitinger解釋說。這樣既實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定,，又提高了產(chǎn)品質(zhì)量。然而,，在中國的許多工廠,，質(zhì)檢只在生產(chǎn)流程的末端進行，這就導(dǎo)致了大量浪費,。

SEWC不僅擁有很高的自動化水平和質(zhì)量控制水平，所有的生產(chǎn)過程還留有數(shù)字化記錄,。生產(chǎn)軟件每天要接收大約1300萬條數(shù)據(jù)，其中大部分是生產(chǎn)流程信息,。這些信息會被用來管理整個生產(chǎn)過程、保證質(zhì)量,，以及支持大約50名產(chǎn)品開發(fā)人員的工作。這些開發(fā)人員在成都工作,，主要負責(zé)持續(xù)改進產(chǎn)品。他們提供的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過數(shù)字化工廠PLM軟件（例如西門子的NX或Teamcenter軟件）直接流入生產(chǎn)過程