數(shù)控改造與西門子數(shù)控系統(tǒng)性能對照

1、謝謝觀賞數(shù)控改造與西門子數(shù)控系統(tǒng)性能對照近年來，隨著國內(nèi)各種類型機床改造需求的擴大，機床改造已經(jīng)逐漸形成了一個產(chǎn)業(yè)，其中絕大部分是數(shù)控機床的改造，也有一部分業(yè)務來自非數(shù)控機床的升級改造。作為一個穩(wěn)步發(fā)展的專業(yè)公司，我們在運用西門子系統(tǒng)，進行數(shù)控機床改造以及為機床廠提供設計服務兩個方面，取得了比較大的成果，已經(jīng)躋身國內(nèi)前列。在改造實踐中，我們始終認為一個好的改造方案是改造成功的重要基礎，并在這個環(huán)節(jié)嚴格把關(guān)，保證了改造的成功實施；而且這個環(huán)節(jié)看似簡單，實際包涵了很重要的內(nèi)容，對于自己對系統(tǒng)的了解熟悉、以往維修改造的基礎都有很高的要求。本文將就改造方案的選擇進行闡述，分析每一個步驟的具體內(nèi)容，供大

2、家參考。一、現(xiàn)代數(shù)控驅(qū)動產(chǎn)品帶來豐富的選擇作為西門子數(shù)控產(chǎn)品的核心代理和系統(tǒng)集成商，我們這些年來主要采用西門子產(chǎn)品為廣大用戶提供服務。西門子產(chǎn)品的更新也在最近幾年出現(xiàn)了新氣象，改變了過去德國電氣產(chǎn)品貴而嬌氣的形象，形成了與日本數(shù)控產(chǎn)品雙雄整天下的局面。表I西門子主施數(shù)桂系統(tǒng)對烏表802S第2c犯26810Dcrui刖口KGU571S4tlDHCU的840C蠅酶數(shù)44563130進結(jié)軸主軸3/14/1初41再后311"史值弗動系繪步進煤611AAJ磯III61ID61ID61ID包1ED窗領補軸33344的25通道數(shù)1%I2106FDG最大I心g必144/7680682048門口碉20

3、48J3D4810241024PLJC編程?7.200S7-2DOS7-2D(ST-300CPU31J37-300CPU315-2DPS-300CPU315-2DP:牛?7?王不£5135WB2中文環(huán)境VESYESE7ESYESYESbiO龍門同步軸NOHOHOHOHOYESYES同時程序輸入種行YESYESYES¥ESYESYESYES孽件程序區(qū)基本臊大0.25M0.25M0J25/15M耶心M25M2.7MB手持單元YESYESYESYESYESYESYES券寓子單顯YESYESYESYES¥FSYESYES等寓7第顯KOVRSYESVESYESYESHMI帶

4、硬盤NONONOYESYESYESYES之贊嫌圖邠慎擬N。KONOYESYESvrsYE5NONOYESYESYESYESYES屏幕保護程序NONONO自勵自動自劫自動數(shù)字例）能NON。KObTOKOYESYES遠程漠斯NONOYESYESYESVES極標NON。YESYESYESYESYES倒目輕溶型經(jīng)濟型經(jīng)閏型中檔烈中檔型高檔型高檔型主要適用機床類型車覷軍魁車酷軍特僖蛛感照鋤物健特加工中心下面逐一加以剖析1、SINUMERIK802S/C系統(tǒng)：802S和802C系統(tǒng)標準配置包具備了所有的必要組成單元：NC,PLC,操作面板，機床控制面板，輸入/輸出單元及系統(tǒng)軟件.操作編程極其簡便、免維護、

5、性能價格比高，是專門為低端CNCM床市場而開發(fā)的經(jīng)濟型CNC空制系統(tǒng)。在中國的銷售非常成功。802S/C兩個系統(tǒng)具有同樣的顯示器，操作面板，數(shù)控功能，PLC編程方法等，所不同的只是SINUMERIK802S帶有步進驅(qū)動系統(tǒng)，控制步進電機，可帶3個步進驅(qū)動軸及一個+/-10V模擬伺服主軸；SINUMERIK802C帶有伺服驅(qū)動系統(tǒng)，它采用傳統(tǒng)的模擬伺服+/-10V接口，最多可帶3個伺服驅(qū)動軸及一個伺服主軸。最新推出的802Se/Ce,更是將CPU輸入輸出點、控制接口等所有部件集成在面板背后，一體化的設計使得使用維護更為方便。因此802S和802C系統(tǒng)非常適合于普通機床、數(shù)顯機床的數(shù)控化改造以及低

6、檔數(shù)控機床的數(shù)控配套和改造。我們曾經(jīng)應用的場合有數(shù)控車床、數(shù)控鏈銃床、數(shù)控磨床、槍鉆機床、專機等。其中SINUMERIK802C在車/銃加工應用技術(shù)上具有優(yōu)勢，配的是新型的西門子SIMODRIVE611U,這種系統(tǒng)甚至可以連接3個坐標軸的光柵尺，形成閉環(huán)控制，所以我們也曾把它應用在座標鏈床、坐標磨床，性能價格比很高2、SINUMERIK802D系統(tǒng)：西門子公司在新世紀推出了802D數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)屬于中低檔系統(tǒng)，具特點是：全數(shù)字驅(qū)動，中文系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單（通過Profibus連接系統(tǒng)面板，I/O模塊和伺服驅(qū)動系統(tǒng)。）調(diào)試簡單（通過PCMCIA卡批量調(diào)試）。具有免維護性能的SINUMERIK802

7、D核心部件-控制面板單元（PCU具有CNCPLG人機界面和通訊等功能，集成的PC硬件可使用戶非常容易地將控制系統(tǒng)安裝在機床上。SINUMERIK802D可控制4個數(shù)字進給軸和1個主軸。主軸完全通過PCU空制,既有數(shù)字接口，也可通過模擬接口控制。使用Pr討ibus總線可非常簡潔地將伺服和I/O模塊等系統(tǒng)各部件直接相連。模塊化的驅(qū)動裝置SIMODRIVE611UE可以根據(jù)數(shù)控車床或數(shù)控銃床的需要配置各種驅(qū)動和電機，強大的Windows工具可非常輕松地設置驅(qū)動參數(shù)，位置測量可用電機端編碼器，也可以選用光柵尺，SINUMERIK802D具有功能強大的PLC-SIMATICS7-200,其編程工具可運行

8、在任何PC機上，其診斷功能也非常完善。梯形圖編程和經(jīng)典的PLC程序舉例可非常方便地應用于機床控制。SINUMERIK802D系統(tǒng)雖屬于低檔系統(tǒng)但是基本上已經(jīng)是標準的數(shù)控系統(tǒng)，最適合于數(shù)控車床、銃床、磨床和帶小型刀庫的數(shù)控加工中心的配套及改造。3、SINUMERIK840D/810D/840Di系統(tǒng)具有以下特點：840D/810D是幾乎同時推出的，具有非常高的系統(tǒng)一致性，顯示/操作面板，機床操作面板STEP7-300PLC輸入/輸出模塊，PLC編程語言數(shù)控系統(tǒng)操作，工件程序編程，參數(shù)設定，診斷等伺服驅(qū)動的許多部件由于以上的特點，該系列產(chǎn)品在許多企業(yè)應用及其廣泛，尤其在汽車，航空，機械等行業(yè)。采用

9、810D/840D系統(tǒng)，S7300,Profibus,HMI等產(chǎn)品，客戶的利益得到了非常好的維護：操作的一致性，編程的一致性，備件的一致性，培訓，維修方便等，都可顯示中文。A、SINUMERIK840D,它在復雜的系統(tǒng)平臺上，通過系統(tǒng)設定而適于各種控制技術(shù)。840D與SINUMERIK611D數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)和SIMATICS7可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng)。它適于各種復雜加工任務的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)和控制精度。標準控制系統(tǒng)的特征是具有大量的控制功能，如鉆削、車削、銃削、磨削以及特殊控制，這些功能在使用中不會有任何相互影響。由于開放的結(jié)構(gòu)，這個完整的系統(tǒng)也適于其它技術(shù)如剪切、沖

10、壓和激光加工等。SINUMERIK840D的突出之處在于其不斷擴展的特性。其自學習、自優(yōu)化系統(tǒng)使系統(tǒng)的調(diào)整時間大為縮短。精調(diào)也可按機床用戶的要求簡單自動地進行。遠程診斷使其故障的分析解決更加方便快捷。SINUMERIK840D最大限度集成在與SIMODRIVE611控制模塊相同的50m碗框架中，將SINUMERIK840D,SIMODRIVE611D,加上先進的SIMATICS7系統(tǒng)，即為機床的自動化提供了全方位的解決方案：全數(shù)字化的系統(tǒng)、革新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、更高的控制品質(zhì)、更高的系統(tǒng)分辨率以及更短的采樣時間，確保了一流的工件質(zhì)量。840D采用了當今最先進的控制概念、適用于鉆削、銃削以及車削和磨削

11、機床加工的控制。例如，具有數(shù)控系統(tǒng)和SIMODRIVE句數(shù)字通訊的車床可以達到磨床的加工精度。SINUMERIK840D還可以實現(xiàn)許多特殊的NC功能，這在同類系統(tǒng)中是難以看到的。RSINUMERIK810D是840D的CN(»驅(qū)動控制集成型，NCCPUffi驅(qū)動集成在在一塊板子上，驅(qū)動的功率部分又可提供3個坐標和2個坐標兩種。簡單來說，也就是SINUMERIK810D系統(tǒng)沒有驅(qū)動接口,SINUMERIK810DNC軟件選件的基本包含了840D的全部功能，例如：1) 同樣的鉆、銃、車等加工循環(huán)；2) 提前預測功能，可以在集成控制系統(tǒng)上實現(xiàn)快速控制；3) 坐標變換功能；4) 固定點停止可

12、以用來卡緊工件或定義簡單參考點；5) 模擬量控制控制模擬信號輸出；6) 刀具管理也是另一種功能強大的管理軟件選件；7) 樣條插補功能(A,B,C樣條)用來產(chǎn)生平滑過渡；8) 壓縮功能用來壓縮NC記錄；9) 多項式插補功能可以提高SINUMERIK810D/810DE運行速度；10) 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；由此可見SINUMERIK810D的功能和選件非常強大，并不低于840D,只是它的應用場合有其特殊性，合理的利用它內(nèi)部集成的驅(qū)動系統(tǒng)，可以減少成本并且獲得高性能。因而它不僅僅局限于數(shù)控機床配套，在木加工、石材處理或包裝機械等行業(yè)也有廣闊的應用前

13、景。在我們的改造實踐中，近2年來，運用最多的就是SINUMERIK840D/810D,尤其是810D在強力磨床、外圓磨床、瓦楞輾磨床等機型應用上，頗有心得。最近隨著采用PROFIBUS-D覬場總線結(jié)構(gòu)西門子840Di系統(tǒng)的推出，我們又多了一種頗有競爭力的選擇：1) 全PC集成的SINUMERIK840Di數(shù)控系統(tǒng)為您提供了一個基于PC的新潮的控制概念。得益于此概念的主要用是那些以某種方式使用了PC的場合或者使用分布式驅(qū)動和I/O的自控方案。應用領域包括木制品，玻璃，制陶，包裝，貼片機，沖壓機，彎曲機，以及各種機床和類似機床的機械。除了高度的軟、硬件開放性，SINUMERIK840Di的顯著特點

14、是，CNC空制控制功能與HMI功能一起都在PC處理器上運行。也就是說，可以省略傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中所需的NC處理單元。這種控制系統(tǒng)包含大量的標準化部件：帶接口卡的工業(yè)PC機，PROFIBUS-DPWindowsNT操作系統(tǒng)，OPC(用于過程控制的OLE用接口和NC控制軟件。2) SINUMERIK840Di可提供給您的還很多。特別有利的是其在SINUMERIK中的地位。例如，SINUMERIK840D與SINUMERIK840Di的NC和PLC功能，操作者功能和機床數(shù)據(jù)是兼容的。相應的NC程序和PLC程序在這兩個系統(tǒng)上都可運行。而且由于系統(tǒng)高度開放，軟件應用可同樣適用于兩個系統(tǒng)。SINUMERIK8

15、40Di是SIMATIC和SIMODRIV電動化控制環(huán)境的一部分。3) 利用PROFIBUS-DP?現(xiàn)分布式配置。如今系統(tǒng)朝著分布式方向發(fā)展的趨勢是十分明顯的。而SINUMERIK840Di的另一個重要特點就是帶有位置控制的PROFIBUS-DP適是一種用于驅(qū)動和I/O的統(tǒng)一的現(xiàn)場總線。它允許數(shù)個系統(tǒng)實現(xiàn)分布式配置。4) SIMATICProTool/Pro配置工具加上附屬的“SINUMERIKProTool/Pro選件”為您提供了特殊便利。即，用戶可利用其來生成自己專用的用戶界面而不必掌握額外的軟件技能。5) 全部功能集于同一模塊，實現(xiàn)最佳通訊。MCI板是一塊PCI式的插板。該模塊包含了集成

16、的SIMATICS7315-2DPPLC-CPU及用于MPI（多接口）和PROFIBUSDP接口接和I/O?？蛇B接SIMODRIVE611通用型驅(qū)動裝置。SIMATICDPET200模塊則可作為I/O。4、SINUMERIK840C系統(tǒng):SINUMERIK840C系統(tǒng)一直雄居世界數(shù)控系統(tǒng)水平之首，內(nèi)裝功能強大的PLC135WB2可以控制SIMODRIVE611A/D模擬式或數(shù)字式交流驅(qū)動系統(tǒng)，適合于高復雜度的數(shù)控機床。雖然已經(jīng)推出很多年，但依然表現(xiàn)良好，深受用戶歡迎。我們的應用主要是在復雜的數(shù)控鏈銃床、加工中心、龍門加工中心、五面體加工中心、高檔磨床。表2SINUMERIK840C功能表顯示?

17、屏幕顯小?運行狀態(tài)義字顯小?機床控制面板和帶LED的用戶按鍵?圖形編程（固定循環(huán)參數(shù)編程）?多通道顯示?顯示器暗置?雙溜板顯示?銃削程序模擬操作?分為5個操作范圍（區(qū)域）?14個軟件按鍵支持的軟件菜單操作?操作卸板禁止?操作卸板轉(zhuǎn)換?機床操作面板的鑰匙開關(guān)?不用操作卸板和NC全鍵盤操作?內(nèi)裝文本編輯器，可方便地進行文字編輯運行方式?自動?中斷或暫停后繼續(xù)自動運行方式?在自動或調(diào)整方式卜'存入S.T.M.H參數(shù)?在自動運行方式下，下述操作操作的影響?JOG方式（調(diào)整）?機床進給軸配置?車、銃加工?輸入系統(tǒng)：公制或英制；機床：公制或英制?公制或央制轉(zhuǎn)換?輸入單位可選?測量系統(tǒng)精度可由適配因

18、子和位置控制精度相適應?位置控制精度和輸入單位無關(guān)并可選擇? MDA&動輸入）?預置，設定新的坐標參考點?運行方式可通過機床功能補充機床主軸配量?主軸功能軟件包? 主軸變換通道和運行方式組的機床配置? 一個CNCffl道? 一個運行方式組?通道結(jié)構(gòu)：和NCS由或插補軌跡同時 異步運行?把插補通道分成運行方式組?熱起動適應于運動過程的機床配置?直線與圓弧插補? 3D插補，螺旋線插補?和獨立的進給軸同時定位? 加權(quán)因子?程序范圍為+/-8位數(shù)取決于輸入單位和 位置控制精度，?位置控制輸出：最大+/-10v/2mA?進給和快進：最小進給量 mm分$10X輸 入單位? 5個測量回路功能用于伺服

19、軸和主軸? 15個測量回路功能用于伺服軸和主（最 大6個主軸）?軸的地址可由機床數(shù)據(jù)位選擇?軸特殊的采樣時間?軸的特殊精度?根據(jù)程序鑰匙對軸任意編址?軸的跟隨運行?程序試運行，不啟動機床或僅帶一個軸 運行程序?擴展地址，例如用Q1$, Q2$, Q3$標記輔 助軸?無限制轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸?雙溜板或雙主軸結(jié)構(gòu)?高精度的旋轉(zhuǎn)軸?軸變換校正和補償?進給修調(diào) 0%-120%（0%-130%部）? 快進修調(diào)0%-100%? 主軸速度修調(diào) 50%-120%（0%-150 內(nèi)部）?每軸可存4個零點偏置?每軸可存4個附加零點偏置?每軸有2個可編程零點偏置?外部附加的零點偏置?刀具補償包括819個刀補段，包括刀具 號，刀具類型，幾何長度，磨損情況，基 本尺寸? 5軸刀具長度補償（和5軸線性插補相 關(guān)）?切削半徑/銃削半徑軌跡補償?每個軸的間隙補償?補償CNC® 程?在加工過程中同時編程?在加工過程中可同時進行程序和PLC報警文本復