在西门子840D平台上开发全数控凸轮轴磨床OEM软件

　　目前，西门子数控系统在我国机床行业中使用得非常广泛，但主要限于简单地使用西门子标准数控系统和浅层次的应用。全数控凸轮轴磨床是用于凸轮轴凸轮片磨削加丁的专用机床，标准数控系统的应用不仅不能充分发挥西门子数控系统的性能，同时也使得全数控凸轮轴磨床的效益得不到充分发挥。开放式数控系统的二次开发能适用个性化市场的需要，具有很大的现实意义，本文介绍开发出的能满足特殊控制需求的全数控凸轮轴磨床OEM软件。

1 SINUMERIK 840D系统的结构分析

　　SINUMERIK 840D运动控制系统，建立在综合的系统平台上，通过系统设定功能而适用几乎所有的控制系统，840D与SIMODRIVE611数字驱动系统和SI—MAllCS7可编程序控制器一起，构成了一个全数字控制系统，可用于各种复杂零件的加工。西门子840D数控系统可将整个数控系统分为数控单元NCU，人机交互接口MMC，可编程控制器PLC三个主要区域，各项任务在三个区域中独立完成，通过三者的协调工作来完成整个数控系统的控制功能。

　　SINUMERIK 840D数控系统的CNC控制功能和人机界面(Human Machine Interface，HMI)功能一起都在PC处理器上运行，包含带接口卡的工业PC机、Windows NT操作系统、OPC应用接口和NC控制软件等标准化部件。通过OPC和Sinumerik—COM接口，能实现软件程序和NC／PLC之间的通讯，从而提供了数控系统的二次开发的可能。

2 SINUMEⅪK 840D数控系统的软件框架

　　SINUMERIK 840D数控系统提供了标准的西门子应用框架和原始设备制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)应用框架，其中在MMC2文件夹中的标准用户界面是不允许修改的，OEM中包含的是进行二次开发的文件集合，他们与数据管理文件DH、头文件HD、临时文件夹ALTMP、用户修改信息USER和其他信息ADD ON等文件夹一起构成了SINUMERIK 840D系统文件结构。通过编辑OEM文件夹中的文件，把自己的界面及控制管理嵌入到整个系统，即达到系统二次开发的目的。

3 OEM结构及软件开发过程

　　开发软件提供了顺序控制结构，顺序结构提供了标准的西门子应用框架兼容OEM应用程序。图1为顺序控制界面示意图，由连续的状态数字、状态界面、软键文本、返回键和标志符等组成。用户需在顺序结构的框架中移植VB环境中设计好的界面，将其窗体加到状态1所在的区域，软键等其他文本信息从语言动态链接库中读取。每一界面对应一个状态，通过软键、返回键、鼠标点击、操作模式的改变和状态控制矩阵等来控制界面的切换，实现特殊的状态功能，从而构成OEM的运行模式，实现顺序控制。

图1顺序控制界面示意

　　全数控凸轮轴磨床OEM软件的开发分三部分来进行：满足全数控凸轮轴磨床特殊控制要求的VB多窗体操作界面的设计、语言动态库的设计以及界面的嵌入控制。

　　3.1 操作界面的设计

　　操作界面的设计完全在VB下进行，其过程实际上是编写一个VB多窗体程序。每一个窗口作为单独的子功能，以子窗口的形式分别被调用，多个窗体一起组成整个界面功能。根据全数控凸轮轴磨床的功能要求，同时考虑到软件良好的人机交互功能，将软件的功能分为状态显示、凸轮参数的设置、磨削加工参数的设置、升程表的编辑和加工程序的生成等功能模块，通过合理的设计和规划，来完成每个子窗口的设计，进而完成整个界面的整体设计。

　　顺序控制提供了很多标准的模块和窗体，只有使用完整的顺序控制，HMI软件包才支持程序，否则不能进行程序的运行。标准模块和窗体是不能修改的，除标准模块和窗体外，程序还有可自己定义的模块。在VB环境中，把全数控凸轮轴磨床数控控制程序的窗体和模块，嵌入到西门子提供的标准顺序控制中，编辑其中可自已定义的模块实现某些特殊的应用和功能，最后编译生成可执行文件tulun．exe，然后再应用于HMI环境中。