西门子数控系统 创新发展之路

　　从第一台实验性数控系统的出现到现在，数控系统走过半个多世纪的历程。数控系统先后经历了两个阶段和六代发展：电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器及基于PC 机的通用CNC 系统。计算机技术的飞速发展，各种不同层次的开放式的数控系统应运而生，更是带来数控技术迅猛发展。

　　西门子数控系统诞生于上世纪60年代，研发第一代数控产品上市后并注册品牌SINUMERIK。西门子数控系统的数控装备采用模块化结构设计，集成数字控制器、可编程控制器、人机操作界面的操作面板。通过一种标准硬件，配置多种软件，加强了工艺类型，从而满足个种类机床的需求。西门子技术不断发展同时也带动了西门子数控系统不断创新，使得西门子数控系统更加稳定。
 

图1 西门子数控系统

1 西门子数控系统的演变

• 1960-1964，以继电器控制为基础，基于模拟量控制和绝对编码器的第一代西门子数控系统上市。
• 1965-1972，结合上一代数控系统的特点，充分运用推出用晶体管新型科学技术，推出了车床，铣床和磨床。
• 1973-1981，随着微型计算机和微处理器逐步广泛的应用，西门子数控同样采用这些先进的技术，在SINUMERIK 550数控系统中，把PLC（可编程逻辑控制器）集成到控制器。
• 1982-1983，西门子推出SINUMERIK 3数控系统，在充分利用上代数控系统的优势上，西门子SINUMERIK 3系统采用模块化设计，并具有完备的自诊断功能。
• 1984-1994，西门子数控系统840C成功上市。开放式NC数控自定义功能从这代系统开始在西门子数控系统上应用，西门子还公布PC和HMI开放式软件包。基于系统的开放性，西门子显著地扩大了其OEM机床制造商定制他们的设备的可能性。
• 1996 -  2000，西门子推出SINUMERIK 840D系统、SINUMERIK 810D系统、SINUMERIK 802D系统。人与机器相关的安全集成功能已经集成到软件之中。面向图形界面编程的ShopMill和ShopTurn能够帮助操作工以最少的培训快速上手，易于操作和编程。
• 2001-2013，西门子推出了SINUMERIK 801、SINUMERIK 802、SINUMERIK 828、SINUMERIK 808D新的型号，同时结合新科技的成果和应用的领域的特点推出了SINUMERIK 802S/802D/802C系统，SINUMERIK 828D BASIC M/T系统，SINUMERIK 840 Di/SINUMERIK 840 D sl一系列的拓展型的新系统。实现了多轴、多通道、多组的控制，对于复杂零件加工效率精度得到很大的提高。

2 西门子数控系统特点

　　西门子数控系统采用32位微处理器实现CNC控制，内部集成PLC控制，对机床进行逻辑控制、采用全数字化的驱动模块集成控制。可实现钻，车，铣，磨，冲，激光加工和搬运设备的控制，适用于复杂的加工任务，有较强的动态品质和控制精度。其突出特点如下：

• 最多可大31个进给轴/主轴，可完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制，同时控制进给轴和主轴的同步操作。
• 操作部分硬件用户可在Window98/2000/XP下开发自定义的界面。用户可以更加熟悉并简便地进行数控系统的控制。
• 10个方式组和10个通道技术。多通道多组的控制技术大大提高了加工的效率。
• 通过Drive-CliQ总线与全数字驱动SINAMICS S120实现高速可靠通讯。
• NC编程符合DIN66025标准，具有高级语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混和尺寸的编程，程序编程与加工可同时进行，系统具备1.5兆字节的用户内存，用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。
• 轴优化方便。可以通过“Startup-tool”软件对轴的速度环、位置环进行优化特别方便
• 轮廓的冲突检测，刀具半径补偿的接近和退出及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿和测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。
• 安全保护功能。数控系统可通过预先设置软极限开关的方法，进行工作区域的限制，当超程时可以触发程序进行减速，对主轴的运行还可以进行监控。

西门子加工中心