SIEMENS公司CNC装置细节优化方案

SIEMENS公司是生产数控系统的著名厂家。SIEMENS CNC装置有SINUMERIK3、SINU_- MERIK8、SINUMERIK810、SINUMERIK820、SINUMERIK850及SINUMERIK880系列。其中，SINUMERIK 810和SINUMERIK820在体系结构和功能上相近，SINUMERIK850和SINU_- MERIK880也从体系结构和功能上相近。因此，将西门子的CNC装置归结为四种，即SINU_- MERIK3、SINUMERIK8、SINUMERIK810/820及SINUMERIK850/880。

1.系统简介

1）SINUMERIK 8系列数控系统。20世纪80年代初期，SIEMENS公司推出了SINU_- MERIK 8系列数控系统。该系列产品适用于各种机床，按其用途可分为8M/8ME/8ME-C/Sprint8M/Sprint 8ME/Sprint 8ME-C，用于钻床、铣床和加工中心。其中，Sprint系列具有蓝图编程功能；8MC/8MCE/8MCE-C用于大型镗铣床；8T/Sprint8T用于车床。

SINUMERIK 8系列CNC系统是一个多微处理器控制系统，所用主CPU为8086，各种位置控制模板上用的CPU也是8086，最多可扩展到控制12个坐标轴，可实现数个坐标轴联动，它带有SIMATIC S5 PLC。PLC不仅能完成刀具管理和刀具寿命监控的功能，而且还能进行工件监控和控制工件输送设备。

2）SINUMERIK 3系列数控系统。该系列产品适用于各种机床的控制，有M型、T型、TT型、G型和N型等。另外，3T系统借助于转换功能，可使一般的CNC车床变成一个柔性车削中心，在一台机床上一次完成车削、镗削、铣削以及钻削加工。

3）SINUMERIK 810/820系列数控系统。20世纪80年代中期，SIEMENS公司推出了810、820系列数控系统。810和820在体系结构和功能上相似。该系列产品分为M、T、G型等。M型用于镗床、铣床和加工中心；T型用于车床；G型用于磨床。SINUMERIK 810/820系列数控系统一般适用于中小型机床。

SINUMERIK 810/820系列数控系统的主CPU为80186，采用通道式结构，有主通道和辅助通道，用RS-232C接口进行数据传输和通信联网，编程和操作简便，运行可靠，维修方便。操作者可利用软功能键在CRT上调用软件菜单内容，输入加工程序，还可以快速模拟程序。

20世纪90年代中期，SIEMENS公司推出了全数字式数控系统SINUMERIK 810D/DE。该系统最明显的标志就是采用ASIC芯片将控制和驱动集成在一块电路上。紧凑型控制单元负责处理CNC、PLC的通信和闭环控制任务，控制器和驱动器组成一个整体，它们之间没有接口。810D/DE采用32位微处理器，内装高性能的SIMATIC S7 PLC，最多可控制5个进给轴（或4个进给轴和1个主轴），分辨力为1×10^－4 mm。

4）SINUMERIK 850/880系列数控系统。20世纪80年代后期，SIEMENS公司相继推出了SINUMERIK 850/880系列数控系统。850和880在体系结构上相似，但在功能强度上有明显的差别。该系列产品适用于高度自动化水平的机床及柔性制造系统，有850M、850T、880M和880T等规格。SINUMERIK 850/880最多可控制30个主、辅坐标轴和6个主轴，可实现16个工位联动控制。

SINUMERIK 850/880为紧凑型通道结构、多微处理器数控系统，其主CPU为80386，除了数控用CPU之外，还有伺服用CPU、通信用CPU及PLC用CPU。上述CPU除通信用CPU外均可扩展至2～4个CPU。该系统有很强的通信功能，可与计算机集成制造系统CIMS（Computer Intergrated Manufacture System）进行通信。

5）SINUMERIK 840C数控系统。它是SIEMENS公司1991～1993年开发出的数控系统，从功能上覆盖了850/880系统的功能。C型数控装置是32位微处理机系统，具有计算机辅助设计功能，能控制多轴，可5轴联动。内置PLC用户程序存储器的容量为32KB，可扩展到256 MB。840 C型数控装置可用于全功能车床、铣床、加工中心以及FMS和CIMS。

目前，SIEMENS推出的840D、840U数控装置，其性能优于840C。

6）SINUMERIK 802系列数控系统。20世纪90年代中后期，SIEMENS公司推出SINU_- MERIK 802系列数控系统，其中802S和802C是经济型数控系统，可带三个进给轴。

SINUMERIK 802D是数字式的数控系统，可控制最多4个数字进给轴和一个主轴。CNC通过PROFIBUS总线与I/O模块和数字驱动模块相连接，主轴通过模拟接口控制。

7）SINUMERIK 840D是20世纪90年代中期设计的全数字化数控系统，具有高度模块化及规范化的结构。它将CNC和驱动控制集成在一块板子上，将闭环控制的全部硬件和软件集成在1cm²的区域中，便于操作、编程和监控。它能实现钻削、车削、铣削和磨削等数控功能，也能应用于剪切、冲压和激光加工等数控加工领域。

SINUMERIK 810D系列生产于1996年，是在840DCNC系统的基础上开发的。该系统配备了功能强大的软件。它不仅用于数控机床配套，在木材加工、石材处理和包装机械等行业也有广阔的应用前景。

SINUMERIK 810D/840D数控系统也已被大量机床生产厂家所采用，表1-3是其中的部分例子。(www.xing528.com)

表1-3 选用SINUMERIK 810D／840D数控系统的部分机床生产厂家

2.产品特点

①采用模块化结构，模块由多层印制电路板制成。

②在一种CNC系列中采用标准硬件模块，用户可选择不同模块组合来满足各自机床的要求。

③在一种硬件上配置多种软件，使它具有多种工艺类型，满足多种机床需要，并成为系列产品。

④不断改进和提高功能，形成多种改进型产品。

⑤具有与上级计算机通信的功能，易于进入柔性制造系统（FMS）。

⑥采用SIMATIC S5系列可编程序控制器或集成式可编程序控制器，用STEP5编程语言。

⑦有多种语言显示，如英语、德语、法语、意大利语、西班牙语等。

⑧具有丰富的人机对话功能。

⑨具有很强的扩展性。

⑩数据传送用RS-232C串行接口或20mA电流环。

⑪⑪⑪随着微电子技术的发展，越来越多地采用大规模集成电路（LSD）及应用先进的加工工艺，故新的CNC系统结构更为紧凑，性能更强，价格更便宜。

⑪⑪⑫电话维修服务为用户提供了方便。通过电话，用户可以获得很多的信息，不但可以了解而且能排除操作错误、机床故障和编程错误。维修服务中心的故障诊断仪器直接与电话相连接。