淺析西門子840D數(shù)控系統(tǒng)用戶界面在加工中的開發(fā)與應(yīng)用

王建軍 劉勇 李保國 徐義言

摘要：西門子840D數(shù)控系統(tǒng)具有較好的開放性，本文將通過實(shí)例詳細(xì)介紹西門子840D數(shù)控系統(tǒng)用戶界面在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用方法，這種開放式數(shù)控系統(tǒng)方便了機(jī)床操作，提高了工作效率，在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：西門子；開放式數(shù)控系統(tǒng)；用戶界面；二次開發(fā)

引 言

隨著公司200km/h動(dòng)車組、350km/h動(dòng)車組以及其他城軌車項(xiàng)目的技術(shù)引進(jìn)，眾多國外數(shù)控設(shè)備相繼入駐公司。雖然公司整體裝備水平不斷提高，但這些數(shù)控設(shè)備所具有的基本和常用的功能并不能滿足我們加工時(shí)的需求。在加工具體工件時(shí)，往往需要個(gè)性鮮明、直觀的工作和管理界面，以便于操作者更加方便、準(zhǔn)確的操作設(shè)備和加工工件。如果要求設(shè)備供應(yīng)商開發(fā)這些功能，將會(huì)花費(fèi)高額的二次開發(fā)費(fèi)用。而公司引進(jìn)的大部分?jǐn)?shù)控設(shè)備均采用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，由于這種數(shù)控系統(tǒng)具有較好的開放性，所以在使用過程中，我們可以通過工藝的需要進(jìn)行自主二次開發(fā)，這樣不僅可以方便操作者操作設(shè)備、降低出錯(cuò)概率，而且還有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本，并擴(kuò)大了設(shè)備的工藝性能。本文主要介紹了在實(shí)際生產(chǎn)中通過技術(shù)革新、理論與實(shí)踐相結(jié)合，自主研發(fā)的用戶界面在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的方法。

1.西門子數(shù)控系統(tǒng)開放性的研究

西門子的SINUMERIK 840D系統(tǒng)是一個(gè)開放性的數(shù)控系統(tǒng)。所謂開放性，即可以額外提供更適合特殊應(yīng)用的顯示界面、更方便的操作方式、更簡(jiǎn)單的加工參數(shù)調(diào)整等功能，并使其與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控系統(tǒng)無縫連接，從而將一個(gè)通用的數(shù)控系統(tǒng)變成專家數(shù)控系統(tǒng)。

1.1 SINUMERIK 840D系統(tǒng)的開放性

SINUMERIK 840D系統(tǒng)的開放性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是NC系統(tǒng)的開放，二是人機(jī)界面的開放。前者允許用戶在標(biāo)準(zhǔn)NC內(nèi)核的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)特殊變換或特殊工藝/特殊功能，并以編譯循環(huán)（Compile Cycle）的形式裝入NC系統(tǒng)。后者則是在SINUMERIK 840D標(biāo)準(zhǔn)界面上，加入滿足特殊工藝和操作的定制畫面。

1.2 開發(fā)用戶界面的方法

（1）加工程序調(diào)用的畫面

（2）使用擴(kuò)展接口編寫畫面

（3）使用Easy-Tools編寫畫面

（4）使用Configuring Package配置畫面

（5）使用Programming Package創(chuàng)建畫面

1.3 使用擴(kuò)展接口編寫畫面的功能與特點(diǎn)

這種方法是利用并定義標(biāo)準(zhǔn)界面上的空白軟鍵激活存放在標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)（或制造商循環(huán)，或用戶循環(huán)）目錄下的畫面配置文件（COM文件）。畫面配置文件是文本格式的，按照一定語法規(guī)則編寫的文件。使用此種方法，可編寫出與系統(tǒng)本身加工循環(huán)幫助畫面相似的畫面。

2 機(jī)床用戶界面的設(shè)計(jì)

若想在SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)上開發(fā)用戶界面，硬件要求需要在MMC103，PCU50以上，軟件版本需要在SW6以上。下面將通過兩個(gè)實(shí)例詳細(xì)介紹用戶界面的編寫方法。本文所采用的編寫方法均為西門子數(shù)控系統(tǒng)所支持的擴(kuò)展接口編程語言。

2.1 實(shí)例一：可以模態(tài)調(diào)用的擴(kuò)孔循環(huán)

2.1.1 功能說明

在加工過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到擴(kuò)孔這樣的工序，而西門子840D數(shù)控系統(tǒng)所提供的POCKET2或POCKET4這樣的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，不僅參數(shù)多，并且不能像CYCLE81鉆孔循環(huán)那樣模態(tài)調(diào)用。對(duì)于孔多的工件，必須每加工一個(gè)孔就調(diào)用一次，使用起來非常麻煩。在編程過程中，如果寫錯(cuò)一個(gè)參數(shù)，那么工件就有報(bào)廢的可能，甚至給設(shè)備的安全運(yùn)行帶來隱患。

介于以上幾點(diǎn)原因，我們需要重新編寫一個(gè)擴(kuò)孔循環(huán)，它將擁有以下幾點(diǎn)特殊功能：

簡(jiǎn)單的加工參數(shù)

可以支持模態(tài)調(diào)用

和標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)一樣直觀的用戶界面

適應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)中英文的切換

2.1.2 編寫思路

想要達(dá)到以上幾個(gè)功能，首先我們需要建立一個(gè)可以傳送參數(shù)的子程序，即在“標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)”程序管理界面中新建子程序，并命名為“POCKET6.SPF”（程序內(nèi)容略，詳情參考《840D高級(jí)編程手冊(cè)》“子程序技術(shù)，宏指令技術(shù)”章節(jié)）。有了這個(gè)子程序后，我們需要建立一個(gè)用戶界面，可以像標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)一樣直觀的編輯子程序的各個(gè)參數(shù)，使其各項(xiàng)參數(shù)與POCKET6.SPF子程序的各項(xiàng)參數(shù)相符合。這樣，我們就可以完成這個(gè)工程，并可以在加工中運(yùn)用了。

2.1.3 用戶界面的具體實(shí)現(xiàn)方法

當(dāng)我們新建一個(gè)工件程序時(shí)，在缺省的程序編輯器操作界面中（如圖1），為了讓我們能夠像進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)幫助界面那樣進(jìn)入自己編寫的用戶循環(huán)界面，我們首先需要定義一個(gè)按鍵，這里采用垂直按鍵VS6，并定義其標(biāo)簽為“POCKET6”，同時(shí)定義當(dāng)此鍵按下時(shí)打開另一個(gè)窗體畫面，即用戶循環(huán)幫助窗體。這些是通過修改配置文件AEDITOR.COM來實(shí)現(xiàn)的。

通過以上實(shí)例不難發(fā)現(xiàn)，像西門子840D一類的數(shù)控系統(tǒng)，具有較好的開放性，可以進(jìn)行多種二次開發(fā)。在實(shí)際加工中，根據(jù)加工工藝的需要，遵循以方便操作者、提高操作效率并確保準(zhǔn)確性為原則，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，才能使數(shù)控系統(tǒng)發(fā)揮其最大性能。

3結(jié)束語

目前，世界軌道交通制造業(yè)正在像高速列車一樣飛速的發(fā)展，日新月異，長(zhǎng)客軌道客車股份有限公司迎來了自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展的黃金時(shí)代。為適應(yīng)數(shù)控加工的高效率，發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的潛在功能，進(jìn)行二次開發(fā)，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的靈活運(yùn)用和提高生產(chǎn)效率具有一定的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司）