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西门子数控系统在数控加工领域中的优势研究
2018-2-12  来源: 博世华域转向系统(烟台)有限公司   作者:霍俊浩 刘 勇




      摘 要:随着工业技术的发展,数控技术在机床加工领域的应用,使得加工技术变得的越来越现代化,能极大的满足各种对于加工件的设计要求。而这一切都依赖于数控系统的开发和应用,目前使用较多的,较为稳定的数控系统有西门子、三菱、海德汉等等,而文章主要的介绍了西门子数控系统以及其在加工领域的相关优势。

      关键词:西门子数控系统;机床加工;优势


      1 、西门子数控系统的特点
  
       西门子数控系统集成了多项的功能于一身,包含了 plc/cnc/hmi 等等,并且在系统的界面上具有中文版本,还拥有了更好的人机交互性能,易于操作,在安装上也更加的简单,系统稳定性高等优点。
  
     2 、西门子数控系统的产品
  
     以  sinumerik810d 为例,其第一次把 cnc 和驱动控制放在了一块主板上,并且达到了可以同时控制 5 个左右的轴承,这给机床的工作效率带来了极大的提升。同时该套系统的能够使用各种复杂的机床加工工作,能根据相关的要求对其重新的设定,具有可编程性,而在 sinumerik 840d 上已经达到了全数字的控制系统,其在加工是精度更加的高,更加的易于操作,在车削、磨削上更加的易用,并且还能适用于冲压和激光灯特殊的加工工作。
  
     3 、西门子数控系统的硬件组成
  
     其中 cnc 主要由中央处理器、bus、hmi、i/o 以及存储设备等组成。3.1 CPUCPU 是该套系统的核心部件,相当于它的大脑,其主要的功能是提供数据的处理、运算同时也能保存一部分的数据,作为中央处理器,它还能与系统内容的其他设备进行数据的交换和处理,同时也能对其他的设备进行指令上的控制。

     通常 CPU 的按照其数据的带宽全面将其分为了最小的 8 位、16 位、32 以及 64 位,不同位数的CPU 在处理能力上、运算的速度上都是不一样的。3.2 BUSBUS(总线)是当数据在系统之内进行传送时所需要的途径,即数据传输的通道或者载体。
  
     系统内的各个设备和部件之间链接时一般都采用的标准的 BUS。SID 总线是 pro-log 公司在上世纪的 80 年代发明的,再后来被国际上认可为标准,其能适用于大多数的系统之中,能满足于大多数的工业计算机,并且他的性能也非常的优秀,同时它的尺寸和体积非常的小,因此,特别的易用、易安装。3.3 存储器一般现代存储器主要的氛围了 rom 和 ram,其功能都主要的是用来存储数据,而 rom 是用存储系统中被设定的数据和系统软件,而 ram 则能存储一些可以被改写、更改的数据。3.4 接口和 hmiHmi 是一个整套的设备系统,它包含了输入设备、控制的面板、显示设备、读取设备、外部的存储设备等。
  
     其主要的功能是为当被控设备和 CNC 之间需要进行信息的交换时,需要一个辅助的系统设备来对这写信息进行数据化的处理,然后把这些处理过的数据信息传送给 CNC,可以简单把其理解为一个数字信号的转换设备,同时它还能一定的抗干扰能力,把外部的信号干扰处理掉,防止其干扰到 CNC。另外各个系统的设备之间在进行数据的传送时都是通过 I/O 的接口进行的。
 
    以上为西门子数控系统的简单组成介绍。在上述的简单介绍之中我们已经初步的可以看出,西门子的数控系统的相关结构和基本的设备组成,主要还是由 CNC、i/o 接口、
存储设备以及 HMI 和相关的驱动设备等组成,他们在不同的设备之上还有这不同的安装方式可以选择,为了更好的适应于各种的加工设备,其分为了内装型、集成型、和外装型等。
  
     4 、西门子数控系统在数控加工领域中的优势
  
     4.1 开放式设计
  
     对于西门子数控系统而言,其最大的优势就是在设计的过程中具有较高的开放性设计,比如在系统面板中设计了人机对话界面、可编程逻辑控制器、数控机床的程序编制等等,因此西门子数控系统可以支持客户对软件进行二次开发。除此之外,西门子数控系统还增加了很多新的插补功能,并建立了配套的驱动系统,为更的机床企业提供更广泛的技术支持。
  
    西门子数控系统比较高端的数控系统是 840D,这套系统主要是用来支持以工业 PC 为主的平台,所以系统在设计的过程中设计了大量的计算机功能,同时还附带 shop-mill 
软件,从而更好的和数控系统进行匹配,这项数控系统可谓是集产品造型和自动编程于一体的模拟加工软件,并真正的实现了数控系统的智能化。
  
    和其他数控系统相比,在进行复杂的零件加工时,其精密度更高。考虑到客户的需求,西门数控系统在设计的过程中还预留了数据接口和储存空间,以便更好的满足客户的要求,同时还可以根据客户的实际情况,对一些特殊的服务功能进行制定,为不同领域的企业进行更好的服务。
  
     4.2 、树立创新理念
  
     西门子树立系统一直致力于对系统进行不断的创新,这也是西门子企业的主要价值观。西门子在发展初期,之所以在市场中没有占据一定的优势,是因为他们在对数控系统进行设计的过程中,主要是采用了欧洲的标准,因此,制定出来的系统并不能很好的服务于中国机床企业,导致企业在使用系统的过程中经常出现问题。特别是一些高端的数控系统,还人为的设置了很多的技术问题,工厂在采购时不仅要花费更高的加强,在进行操作和编程的过程中还会受到很多的限制,导致较多的高级功能都形同虚设,久而久之,厂家在使用的过程中会觉得不够方便,甚至会产生怨言。
  
     针对这些问题,西门子企业及时进行了调整,结合我国工厂的实际情况,对温度和电压报警进行了更正,对一些繁琐的授权进行了简化,加强了数控系统的抗干扰能力。在对数控系统进行创新后,客户在使用的过程中得到了更简便的操作,所以西门子在中国市场中也得到了较好的发展。
  
     4.3 优秀的编程方法
  
     在编程方法上,西门子也具有明显的优势。840D 系统自发展以来,已经经历了 5 次优化,可以说该系统已经十分完善。通过对该系统进行实际的研究后发现,很多用户并没有完全掌握系统的功能,比如在计算机语言编程方面,在设置参数、定义变量和条件比较中,由于这些都是比较宏观的程序内容,所以只要是有规律的加工,都可以对计算机语言快捷编程进行使用,企业在使用的过程中只需要制定出一组加工特征,就可以完成旋转、平移和缩放等功能的复制,让企业在编程中可以节省大量的时间。并且西门子数控系统还有较好的循环加工功能,企业在运用时可以起到更好的作用。
     
     5 、结束语
  
     综上所述,我们能看出,西门子的数控系统在系统的编程上,系统的性能上、系统运行的稳定性上、系统的适应性上以及系统的操作上都是非常的优秀的。在面对现在对于加工件要求的日益复杂的今天,必须要选用一套极为稳定、可靠、同时性能优越的、能符合实际的加工需要的机床数控系统,来保证加工的进度、加工的效率,同时西门子作为最早的开始进行数控系统开发的公司,其自然在数控系统的开发以及后期的系统维护和更新上要快捷和方便许多,服务上也会想多的更好,系统的对于加工设备的兼容性也更强,能极大的适应各种部件、结构的加工处理工作。
 
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