一、引言
随着科技的飞速发展，数控技术作为现代制造业的核心，正日益受到全球各大企业的关注。
西门子作为全球知名的电气与自动化解决方案提供商，其在数控技术领域的研发与创新成果显著。
本文将详细介绍西门子的数控系统及其智能化新进展，探讨其如何助力制造业实现更高效、智能的生产。
二、西门子的数控系统概述
西门子的数控系统以其卓越的性能和稳定性，广泛应用于各类制造业领域。
该系统具备高度的模块化、网络化和智能化特点，能够实现复杂的加工任务，提高生产效率和加工精度。
1. 模块化设计
西门子的数控系统采用模块化设计，可以根据不同的加工需求进行灵活配置。
系统模块包括数控单元、伺服驱动、输入输出模块等，每个模块都具有独立的功能，可以方便地进行更换和升级。
2. 网络化通信
该系统支持多种网络通信协议，可以与工厂内的其他设备进行高速、稳定的数据交换。
通过构建工厂自动化网络，实现设备间的互联互通，提高生产线的整体效率。
3. 智能化功能
西门子的数控系统具备多种智能化功能，如自动编程、故障诊断、工艺优化等。
这些功能可以大大提高加工过程的自动化程度，减少人工干预，提高生产效率和加工质量。
三、西门子数控系统的智能化新进展
随着工业4.0和智能制造的不断深入，西门子的数控系统也在智能化方面取得了新的突破。
1. 人工智能技术的应用
西门子将人工智能技术广泛应用于数控系统中，实现了自适应加工、智能优化等功能。
通过机器学习技术，系统可以不断学习和优化加工过程，提高加工效率和精度。
2. 云计算和大数据技术的应用
西门子的数控系统结合云计算和大数据技术，实现了远程监控和维护、数据分析等功能。
通过云端存储和分析生产数据，企业可以实现对生产过程的实时监控和优化，提高生产效率和产品质量。
3. 5G技术的应用
随着5G技术的普及，西门子的数控系统也融入了5G通信技术。
通过高速、低延迟的5G网络，实现设备间的实时数据交换和远程控制，为智能制造提供了强大的支持。
四、西门子数控系统在制造业的应用案例
1. 汽车制造业
在汽车制造业中，西门子的数控系统广泛应用于发动机、底盘等关键部件的制造过程。
通过精确的数控加工，确保汽车零件的高精度和高品质，提高汽车的整体性能。
2. 航空航天业
航空航天领域对加工精度和材料要求极高，西门子的数控系统能够满足这些严苛的要求。
通过系统的智能化功能，实现复杂零件的高效、精确加工，为航空航天领域的发展做出贡献。
3. 模具制造业
模具制造业对加工精度和周期要求极高。
西门子的数控系统通过模块化设计和高速、稳定的通信协议，实现模具的高效、精确加工，提高模具制造业的竞争力。
五、结论
西门子的数控系统在模块化、网络化和智能化方面取得了显著的成果，为制造业的智能化转型提供了强大的支持。
未来，西门子将继续加大在数控技术领域的研发和创新力度，为制造业的发展提供更多、更好的解决方案。
西门子数控系统简介
西门子数控系统是一款集成了数字控制器、可编程控制器以及人机操作界面的集成控制系统，其操作面板设计便于安装。 其核心是西门子公司创新的分布式驱动技术，这种技术以DRIVE-CLiQ接口为特色，支持高达6轴的数字驱动连接。 通过西门子PROFIBUS DP现场控制总线，外部设备得以高效连接，安装过程简洁易行，仅需少量连接线即可完成。 SINUMERIK802D sl专为标准车床和铣床提供了全面的功能，其模块化驱动系统设计为各种应用提供了极高的灵活性。 在性能提升方面，西门子改进的工程设计软件，如Sizer和Starter，为用户从项目初期的选型、下订单到安装调试的全过程提供了强大的支持。 在售后服务方面，西门子的维修和保养服务对于确保系统的稳定运行至关重要，保障了系统的长期有效运行。
德国西门子数控系统发展历程
德国西门子（SIEMENS）股份有限公司是欧洲最大的电器电子公司，是世界十大电子公司之一，是世界排名第四的家用电器制造商。 西门子公司是以生产电子和通讯产品、能源及工业设备、交通和医疗器械为主的综合性集团公司，业务遍布欧洲、美洲、亚洲、非洲和澳洲190多个国家，在全球27个地区拥有39家工厂，其生产的家电产品和通信产品，均享有国际盛誉。 西门子公司在跨越两个世纪的漫漫历程中，秉承创始人维尔纳·冯·西门子“一年两万项发明革新”的成功秘诀，系统建立了创新技术管理、创新组织管理、创新人才管理的完善管理机制，不断提升企业核心竞争力，促使企业的知识资本含量和运作能力日益增强。 西门子的实践再次向世人昭示：创新是企业的生命，唯有创新才能使企业永葆青春。 2004年，西门子公司在《财富》世界“500强”企业中名列第21位，年度营业总收入为805.01亿美元。 一、百年西门子辉煌的创新历程 西门子创建于1847年，从19世纪中叶出发，带着一路辉煌跨越整个20世纪，以生机勃发的英姿走进了21世纪。 西门子的前身是西门子－—哈尔斯克电报机制造公司，是由号称“西门子之父”的维尔纳·冯·西门子和他的合作伙伴约翰·乔治·哈尔斯克创办的只有10个人的小企业。 维尔纳·冯·西门子时代是西门子公司创业发展的辉煌时期。 西门子公司由于维尔纳·冯·西门子的发明创造迅速取得成功。 西门子很快着手进行公司的国际化发展，1850年在英国、1855年在俄国、1858年在奥地利分别成立海外分公司。 1890年，维尔纳·冯·西门子退休，西门子公司的员工达到5500余名，其中有一半在海外工作。 1892年，维尔纳·冯·西门子在柏林逝世，享年76岁。 他给人类留下了数不清的发明创造，留下了巨大的遗产，留下了可贵的成功经验。 由于他对人类做出的突出贡献，因而被誉为欧洲电气界一颗璀璨的明星。 维尔纳·冯·西门子谢世后，先后由他的三个儿子担任公司首脑。 1897年，这个家族企业改组为股份制公司，更名为“西门子与哈尔斯克股份公司”。 第一次世界大战期间，西门子公司失去了几乎所有的海外资产，维尔纳·冯·西门子的三儿子卡尔·福里德里奇·西门子成功地将公司重建了起来。 卡尔·福里德里奇改变了公司的经营方向，将公司业务集中于电气工程，同时，覆盖“电气工程的全部领域”，从那些“非本企业的”领域中撤出。 到1939年，西门子公司的销售额第一次突破10亿马克，成为世界上最大的电气公司。 第二次世界大战期间，公司被迫增加生产战时用品。 战争结束时，公司的大多数工厂被摧毁，公司失去了大约80％的资产。 战后，西门子公司在德国西部的两个工业重镇——爱尔兰根和慕尼黑开始了重建工作。 西门子公司陆续由卡尔·福里德里奇·西门子三兄弟的后代子孙接班，他们都是具有博士头衔的技术专家和经营管理能手，坚持开拓新的技术领域和创新发展。 二战后，西门子公司同“克虏伯”等康采恩共同建立了联邦德国第一个核物理研究所，共同开发研究核工业技术。 1953年，西门子公司对取得超纯度硅工艺的开发引起了整个电子技术和电气技术的革命。 公司的销售额逐年增加，1951年为10亿马克，到1962年增至50多亿马克。 1966年，正式易名为西门子股份有限公司。 20世纪70年代初期，西门子公司研制成功了传送电话讯号系统，为通讯事业的现代化作出了贡献。 1989年，西门子公司采用现代结构进行改组，形成了17个核心业务集团，以便更好地适应公司在新领域的发展。 1990年，西门子公司收购了利多富计算机股份公司，成为发展中的欧洲个人电脑市场上最大的生产厂商。 1982年，西门子公司开始进入现代中国，在北京开设了代表处，随后又在广州、上海和沈阳增设了3个地方代表处。 两年后，西门子公司与北京国际技术合作中心合作建立了北京技术交流培训中心。 1986年，西门子公司将世界先进的数控系统传入中国，使得以普通机床为主导产品的中国机床制造商们眼前为之一亮。 1994年10月，西门子公司在华投资设立控股公司，西门子(中国)有限公司在北京成立，为西门子公司下属的营运公司提供销售、市场营销、人力资源、信息通讯、电子商务、采购、融资、法律和战略规划等服务。 西门子公司的所有业务分支，包括信息与通讯、自动化与控制、电力、交通、医疗、照明和家用电器等在中国都有设置，其中基础设施建设和自动化控制是西门子公司在华的核心产业。 经过10年的不懈努力，西门子公司在华业务发展迅速，长期投资总额超过5亿欧元，在全国各地设有40多家分公司和26个代表处，2001年，西门子公司在中国地区的销售总额超过35亿欧元。 中国已经成为西门子公司在全球及亚太地区业务发展的主要支柱之一。 二、创新管理提升核心竞争力 普拉哈拉德和加里?哈梅尔在经典的《公司的核心竞争力》一文中首先提出了“核心竞争力”概念，同时指出：“公司就好比一棵大树，树干和几个主要枝杈是核心产品，较纤细的树枝则是业务单元，叶、花与果实则属于最终产品。 为大树提供养分和起支撑固定作用的根系就是公司的核心竞争力。 ”西门子的创新管理正是“为大树提供养分和起支撑固定作用的根系”。 创新管理有三种互相联系的不同含义：一是管理的创新；二是对创新活动的管理；三是创新型管理。 西门子的创新管理是指“对创新活动的管理”，包括创新技术管理、创新产品管理、创新人才管理。 创新是人们对事物发展规律认识的深化、拓展和升华，创新目的在于探索新知、推动发展，其前提是必须有正确的思想方法、科学求实的态度、变革求新的勇气。 从理论上说，创新的动力，一是社会需求、市场需要的拉力；二是科学技术和企业本身发展的推力。 市场需求始终是西门子公司创新的主要源泉。 随着人类社会的文明进步，消费者的需求不断变得更高级，更多样化。 针对市场需求的这种变化，一种态度是消极地紧随其后，一种态度是积极地适当超前。 西门子公司采用适当超前的态度，在市场需要调查和需求发展预测的基础上，依靠创新人才和创新技术，生产出创新产品来带动和影响新的消费习惯、消费文化以及相适应的新的市场政策和市场购买力，创造新的市场需求，形成“市场需求预测→技术创新和产品创新→新消费方式和市场适应力→新市场需求→新的创新构思”的良性循环。 创新是根据客观的需要，把已有的生产要素，已有的条件、技术组合起来产生一个新的飞跃，以此提高生产效率，创新产品价值，为企业进入多个市场提供方便，对最终产品为客户带来的可感知价值做出贡献，创新成果为竞争对手难以模仿，从而提升企业核心竞争力。 西门子在持续不断的创新循环中，保持了企业强大的活力，虽历时百年而永葆青春。 1、 西门子的创新传统 1997年，西门子公司出版发行了一本公司自传性质的书，名叫《西门子——150年的辉煌》，该书的封二上印了一段开场白，其中有这样一句话：“1997年，西门子翻开了她历史中的第150页篇章，这是一个值得特别庆祝的历史时刻。 纵观世界，在具有类似规模的工业公司中，能够享有如此悠久和成功历史的只有为数不多的几家。 ”西门子保持并发扬了由维尔纳·冯·西门子开创的技术发明和创新事业，使西门子成为人类历史上电气时代、电子时代以及即将来临的光电时代的领袖。 维尔纳·冯·西门子的一生是辉煌灿烂的，由于他对人类做出的突出贡献，因而被誉为欧洲电气界一颗璀璨的明星。 维尔纳·冯·西门子，1816年出生于德国的汉诺威，身为农民的父母无力供他上大学，迫于生计，18岁的维尔纳·冯·西门子进入柏林炮兵学校学习。 在学习期间，维尔纳·冯·西门子即开始了他的创造发明。 入学第二年，维尔纳·冯·西门子用他研制的金属镀金、镀银技术，同一家工厂合办了德国第一家电镀部。 他还发明了锌版印刷术，并制成第一架锌版印刷机。 学校毕业后，维尔纳·冯·西门子在普鲁士军队中服役，继续进行科学研究，并到柏林大学深造。 1845年，大学毕业后的西门子发明了自动断续指针电报机，不久，又试制成功了爆炸威力强大的棉花火药。 1846年，他首创了马来树胶电线，第一个解决了电线绝缘的难题。 第二年，他用这种电线铺设了从柏林到格罗斯培尔的地下线。 1847年10月，已成为普鲁士少尉军官的维尔纳·冯·西门子与机械师约翰·乔治·哈尔斯克，在柏林创建了西门子——哈尔斯克电报机制造公司。 公司取得了成功，于是维尔纳·冯·西门子脱下军装，专心开拓他的事业。 公司相继承担了柏林到法兰克福之间长达500公里的通讯线路的铺设工程，并被俄国政府指定为“沙皇俄国电报系统建造与维修承包商”，完成了英国和奥地利的电报系统工程，铺设了连接伦敦和加尔各达的长达1.1万公里的印欧电报线路，铺设了横跨大西洋的海底电线。 1848年，维尔纳·冯·西门子发明了电流引爆的海底水雷以及杀伤力极大的地雷等，还研制成电气距离测定器，用电气操纵船只航行。 1866年，维尔纳·冯·西门子发现了发电机的工作原理，经过反复多次的艰苦试验，研制出世界最早的两部“自激磁场式”发电机。 这是第二次世界工业革命的核心技术，从此发电机在世界各地得到广泛应用。 西门子因此荣获了法国最高奖赏——“荣誉勋章”，并被普鲁士国王封为贵族。 1867年，维尔纳·冯·西门子发明了酒精定量器，被欧洲许多国家定为标准量器并长期使用，为世界标准化工作做出了贡献。 1881年，维尔纳·冯·西门子研制成功世界上第一辆电车。 1892年，维尔纳·冯·西门子逝世。 临终前维尔纳·冯·西门子要求他的子孙们坚持做到“一年两万项发明革新”和“有益于人类社会”的方针和成功经验，坚持重视开拓新的技术领域和创新发展。 1936年，西门子公司为世界奥运会制造了第一架有线电视。 1938年，建造了第一架影像电话机和电子显微镜。 1953年，西门子公司取得超纯度硅工艺的开发引起了整个电子技术和电气技术的革命。 20世纪70年代初期，西门子公司研制成功了传送电话讯号系统，为通讯事业的现代化作出了贡献，用一条同轴电话线可以同时传送1.08万个电话讯号，使电话通讯网走上了全部自动化的道路。 西门子公司研制出了运用传统的照相平板印刷术来制造微型集成电路板，达到领先水平。 另外，西门子公司还创新推出能够使两种颜色同时在一张纸上的两面进行复印的新型复印机，并与荷兰菲利浦公司进行合作，开发微电脑。 西门子公司始终把以创造发明为主的技术创新放在一切工作的首位，高度重视科研开发工作，并持续不断地把科研成果尽快转化为现实生产力。 在西门子公司的发明册上，可以看到一系列欧洲和世界第一：第一部电话自动交换机、第一部长途电话机、第一台发电机、第一辆电力机车、第一台电子显微镜、第一部电传机……据统计，在德国电气技术方面的全部专利中，西门子公司竟占到1／4以上。 2、西门子的技术创新管理 核心竞争力是企业在长期经营中所形成的，独特的、动态的能力资源，支持着企业现在及未来在市场中保持可持续竞争优势的发展，这种核心竞争力是企业整合各种资源和各方面能力的结果。 技术创新管理的目的是为了增强企业研究与开发（R&D）能力。 企业R&D是企业发展的源泉和取得长期竞争优势的基本保证。 企业研发能力主要包括：R&D资源获取与利用能力、开发能力、R&D成果转换能力等。 世界上的任何事物都有一个产生、发展、衰败的生命周期。 企业作为经济组织，也要经历创业时期、上升时期、鼎盛时期、衰败时期和破产灭亡的生命历程。 企业生命周期长短的关键在于经过创业时期之后，如何加速其上升时期，延长其鼎盛时期，推迟其衰败时期的到来。 企业作为资源与能力的集合体，必须源源不断地注入新的资源，并持续地提高其市场运作能力和企业管理能力，方有可能维持和延长企业的生命周期。 产品和服务是企业的生命元素，产品的生命周期相对于企业的生命周期来讲是短暂的。 企业必须开发多个有市场价值的创新产品，一个或几个产品达到上升和鼎盛时期后，在其尚未进入衰败期的时候，另一个或几个产品已经达到了上升鼎盛期，如此环环相扣，波波相连，依靠持续不断推出创新产品形成的“浪涌”，获得企业的生生不息。 创新为西门子公司持续不断地注入生命活力。 在长达一个半多世纪的漫漫历程中，西门子公司不断创新，不断开发，不断推出创新产品，方使企业始终处在上升期或鼎盛期，而保持了企业的长盛不衰。 近年来，随着世界经济一体化进程的加快，西门子公司产品更新换代的速度也在提高。 1980年西门子公司创新不超过5年的产品占48％，到1998年已上升到74％，到2003年，西门子公司90％以上的产品是含高技术软件在内的创新产品。 在西门子公司的10余万种产品中，问世不到4年的占92％。 西门子公司成为“长寿企业”的奥秘就在于此。 创新管理的主要任务是对创新过程的管理。 创新过程是指从创新构思产生到创新实现，直至创新产品投放市场后改进创新的一系列活动及其逻辑关系。 创新过程是最复杂的商业过程和组织过程，涉及营销、设计 、研发、制造、管理、金融、商业战略等活动。 技术和产品的创新是整个创新工作的核心，观念的创新是技术和产品创新的基础，体制和机制的创新是技术和产品创新的保证。 西门子公司认识到：“在高技术不断发展的年代，一切都将很快成为过去，只有把握未来，才有希望。 ”为确保在新技术产业中牢牢占据主动地位，西门子公司把人工智能、核聚变、空间技术、超高速列车、太阳能利用、光通信技术等课题作为科研攻关重点，力争尽快取得新的突破。 企业的技术创新，分为原始创新、引进创新和摹仿创新等多种形式。 原始创新是在充分理论研究的基础上的开发性创新。 引进创新和摹仿创新则是在原始创新的基础上加以改进、完善而形成的创新，因而市场风险较小，收效较快。 但随着技术市场竞争的加剧，引进创新和摹仿创新在技术的先进性、使用性以及适时性等方面都受到了较大的限制。 从创新决策、技术开发、资金投入、成果转化以及承担风险等几方面综合来看，西门子公司主要采用原始创新。 西门子公司汇聚了大批科研人员，加大了对科技创新的资金投入，十分注重技术积累，具有强劲的创新研究和技术开发实力。 目前西门子公司在全球共有4.8万名专业人员从事研究开发。 在柏林、爱尔兰根和慕尼黑设有大规模的研究开发中心。 每年的科研经费开支占公司经营总额的10％以上，约占德国电气工业全部科研经费的1／3左右。 从而保证了在新科技领域的领先地位。 西门子公司的研究和开发工作曾在二战后一度停顿。 波茨坦协定规定要拆散和控制德国工业，首当其冲的是科学研究和技术开发活动。 直到20世纪40年代末期，单个领域的常规性研究和开发工作才得到恢复。 虽然如此，西门子公司还必须按规定向军政府提供关于单个研究项目及其进展情况的详细报告。 由于战争造成的严重损失，使得西门子公司在进行开发和研究工作时的花费按20世纪50年代初的销售额计算比战前增加了将近一倍。 尽管有盟军的种种限制和禁令，西门子公司的创新开发仍然取得了可观的成绩。 1951年，共进行了大约2100个发明登记，取得了700个专利，并在国外获得了900个专利。 1955年，在盟国最终放弃了对德国科学研究的监控以后，西门子公司才得以重新与国际科研接轨，并在慕尼黑设立了实验室。 1965年，设立爱尔兰根研究中心。 以后又陆续在柏林和普林斯顿设立研究实验室。 西门子公司还在美国、奥地利和英国设立了重要的研究基地。 1969年，西门子公司对科研开发机构进行了调整，组建中央技术处。 1988年，中央研究和开发部的职能得到进一步强化。 1996年，西门子将中央技术部和开发中心合并到了一起。 每年申请的专利在逐年提高。 西门子公司1995／96年度在德国专利局申请了2920项专利和使用样品登记，并在欧洲专利局另外进行了80项首次登记。 在德国专利局申请专利数量较上一年度上升了18％。 在这一年里，西门子公司共取得了5200项发明登记，与1989／90年相比增长了125％。 1995／96年度结束时，西门子公司在全球大约有7.3万项保护权，其中44％为颁发的专利和登记的使用样式。 西门子公司技术创新的显著的优势是，所有列入公司的研究项目都强调要有高技术含量，有市场竞争力，从而开发试制了一批又一批适合市场需要，走在世界科技尖端领域的新技术、新产品。 西门子公司在电子技术方面，于1983年开发成功可成批生产的256千位存储芯片。 20世纪90年代中期，追赶世界顶级水平的努力取得了成功。 并且，通过与IBM、东芝和摩托罗拉合作开发千兆芯片，西门子公司重新发挥了技术领头羊的作用。 由于强调技术创新立足未来，西门子公司研究和开发的项目大部分具有前瞻性。 在太阳能清洁能源的研究开发方面，公司投入大量经费，并取得领先成果。 在实验室里，采用“铜－铟－硒”三元材料开发制成的新型太阳能电池，光电转换效率已经达到18％以上，具有巨大的潜在市场。 技术创新坚持“面向客户，客户至上” 是西门子公司的一贯原则。 以手机为例，德国用户强调手机的功能，而中国用户更注重手机的外观和实用。 因此对中国用户来说，操作简便和销售人员懂得手机使用说明十分重要。 西门子公司重视文化差异带来的消费行为差异，1999年10月在中国北京和美国普林斯顿建立了两个用户界面设计中心，以推动西门子产品的本地化。 3、西门子的创新组织管理 创新组织管理包括组织创新以及对创新活动的组织。 创新组织管理是技术创新和产品创新的保证。 创新组织管理是指通过对人力、物力与财力的有效配置，形成新的共同目的认同，并使原组织认同体对其成员责、权、利关系的重构，其目的在于取得对创新目标的进一步共识。 组织创新不是以物质载体为主而偏重于管理，称为“软技术创新”；而技术创新和产品创新则称为“硬技术创新”。 “软技术创新”具有投资少、风险小、容易见效等一系列优点。 西门子公司通过积极实施的创新组织管理，使企业的各种资源利用更加合理，整个企业系统运行更加和谐高效，生产能力得到更有效地发挥，为“硬技术创新”积聚实力，推动“硬技术创新”的进行，对于提高企业竞争力起极为重要的作用。 “硬技术创新”与“软技术创新”二者是相互联系、相互促进的。 “硬技术创新”的成果想要持续有效地转化为企业的经济效益，必须有相应的“软技术创新”与之配合。 “硬技术创新”达到一定程度后，往往会呼唤和迫使管理体制的运作方式发生相应的变化，从而推动“软技术的创新”；另一方面，有效的组织创新使生产体系效能最大限度地得到发挥，使限制生产能力和企业经济效益进一步提高的“硬技术”方面的“瓶颈”突现出来，从而能引起企业的重视并集中力量加以解决，由此推动“硬技术创新”。 三、知识管理是创新管理的基础
西门子数控系统的产品说明
相对于802D在性能上有许多的改进，为广大的客户在希望扩大应用领域和范围方面提供了更多的可能和受益，例如：可以方便的使用 DIN编程技术和 ISO 代码进行编程，卓越的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术，通过DRIVE-CLiQ 接口实现的最新数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准，各种驱动功能按照模块化设计，可以根据性能要求和智能化要求灵活安排，各种模块不需要电池及风扇，因而无需任何维护。 各种功能体现了西门子公司最新的产品创新技术，例如5个数字驱动轴，其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算，另一个作为定位轴使用，同时，还提供一个相应的数字式主轴（模拟主轴即将推出）作为一个变型使用, 在带C 轴功能时，可以采用3个数字轴，一个数字主轴，一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。 新一代的西门子驱动技术平台SINAMICS S120伺服系统通过已经集成在元件级的DRIVE-CLiQ来对错误进行识别和诊断，从操作面板就可以进行操作，使用的标准闪存卡（CF）可以非常方便的备份全部调试数据文件和子程序，通过闪存卡（CF）可以对加工程序进行快速处理，通过连接端子使用两个电子手轮，216 个数字输入和144 个数字输出（0.25A），RCS802 - 远程诊断和远程控制（NC 和 PLC），RCS@Event（通过电子邮件进行远程诊断），USB口（即将推出）。 西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品，西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。 目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。 用一个简要的图表对西门子各系统的定位作描述如下：西门子各系统的性价比较1) 802D（请参阅：802D 简明调试指南）具有免维护性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制单元）将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。 可靠性高、易于安装。 SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。 通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来。 模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。 通过视窗化的调试工具软件，可以便捷地设置驱动参数，并对驱动器的控制参数进行动态优化。 SINUMERIK802D集成了内置PLC系统，对机床进行逻辑控制。 采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。 并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。 2) 810D（请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）在数字化控制的领域中，SINUMERIK 810D第一次将CNC和驱动控制集成在一块板子上。 快速的循环处理能力，使其在模块加工中独显威力。 SINUMERIK 810D NC软件选件的一系列突出优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。 例如提前预测功能，可以在集成控制系统上实现快速控制。 另一个例子是坐标变换功能。 固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。 模拟量控制控制模拟信号输出;刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。 样条插补功能(A，B，C样条)用来产生平滑过渡；压缩功能用来压缩NC记录；多项式插补功能可以提高810D/810DE运行速度。 温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。 此外，系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 SINUMERIK 840D3) 840DSINUMERIK 840D数字NC系统用于各种复杂加工,它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。 840D与SINUMERIK_611数字驱动系统和SIMATIC7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其它系统的动态品质和控制精度。 控制类型采用32位微处理器、实现CNC控制，用于完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。 。 机床配置可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制，备有全数字化的SIMDRIVE611数字驱动模块：最多可以控制31个进给轴和主轴．进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。 其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能。 为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。 此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。 操作方式其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教（TEACH IN） 手动输入运行（MDA） ，自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢复运行；可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转。 轮廓和补偿840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。 NC编程840D系统的NC编程符合DIN 标准(德国工业标准)，具有高级语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与加工可同时进行，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。 PLC编程840D的集成式PLC完全以标准sIMAncs7模块为基础，PLC程序和数据内存可扩展到288KB，u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以极高的采样速率监视数据输入，向数控机床发送运动停止/起动等指令。 操作部分硬件840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。 此外，2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。 显示部分840D提供了多言种的显示功能，用户只需按一下按钮．即可将用户界面从一种语自转换为一种语言，系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语：显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。 2.1 西门子数控系统的基本构成请参阅：SIEMENS数控系统操作部件SIEMENS用于数控系统的HMI软件西门子数控系统有很多种型号，首先我们来观察一下802D所构成的实物图，SINUMERIK 802D是个集成的单元，它是由NC以及PLC和人机界面（HMI）组成，通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板，完控制功能。 而在西门子的数控产品中最有特点，最有代表性的系统应该是840D系统。 因此，我们可以通过了解西门子840D系统，来了解西门子数控系统的结构。 首先通过以下的实物图观察840D系统。 2.2西门子810D系统的结构组成 （请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU），MMC,PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。 1. 人机界面人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)单元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。 MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。 （1）MMC(Man Machine communication)最常用的MMC有两种：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘；而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱；PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于WINDOWS NT的。 PCU的软件被称作HMI。 HMI有分为两种：嵌入式HMI和高级HMI。 一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI。 （2）OP(Operation pannel)OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。 根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如： OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031最为常用。 （3）、MCP(Machine control pannel)MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。 对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。 对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。 为提高人机交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。 2. NCU(Numerical control unit)数控单元SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元（在810D中称为CCU（compact control unit））：中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC CPU板和一个DRIVE板组成.根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12轴)，NCU573.2(31轴)等若干种，同样，NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相应的数控软件和PLC控制软件，并且带有MPI或Profibus接口，RS232接口，手轮及测量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧。 （请参阅：Simodrive 611 Universal 产品介绍）数字伺服：运动控制的执行部分,由611D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成。 SINUMERIK840D配置的驱动一般都采用SIMODRIVE611D.它包括两部分：电源模块+驱动模块（功率模块）。 电源模块：主要为NC和给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块状态。 根据容量不同，凡小于15KW均不带馈入装置，极为U/E电源模块；凡大于15KW均需带馈入装置，记为I/RF电源模块，通过模块上的订货号或标记可识别。 611D数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动，它分为双轴模块和单轴模块两种，相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列，编码器信号为1Vpp正弦波，可实现全闭环控制。 主轴伺服电机为1PH7系列。 4. PLC模块SINUMERIK810D/840D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC S7-300的软件及模块，在同一条导轨上从左到右依次为电源模块（Power Supply），CPU模块，接口模块（Interface Module）及信号模块（Signal Module）。 PLC模块的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。 电源模块（PS）是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。 接口模块（IM）是用于级之间互连的。 信号模块（SM）使用与机床PLC输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。 系统集成和连接以下元件：最大可以连接2个电子手轮，小型手持单元，通过I/O 模块PP 72/48 或通过 MCPA模块控制的机床操作面板，MCPA 模块被插入安装在PCU 210的后背板。 MCPA 模块可以连接机床控制面板，同时具有用于模拟主轴的模拟接口。 最大可以连接3个I/O模块PP 72/48。
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