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

        2019-04-19 04:35:34王建軍劉勇李保國徐義言
        科學與技術(shù) 2019年14期
        關(guān)鍵詞:二次開發(fā)

        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,本文將通過實例詳細介紹西門子840D數(shù)控系統(tǒng)用戶界面在實際生產(chǎn)中的應用方法,這種開放式數(shù)控系統(tǒng)方便了機床操作,提高了工作效率,在實際生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。

        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動車組、350km/h動車組以及其他城軌車項目的技術(shù)引進,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的需求。在加工具體工件時,往往需要個性鮮明、直觀的工作和管理界面,以便于操作者更加方便、準確的操作設(shè)備和加工工件。如果要求設(shè)備供應商開發(fā)這些功能,將會花費高額的二次開發(fā)費用。而公司引進的大部分數(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、降低出錯概率,而且還有利于提高勞動生產(chǎn)率和降低成本,并擴大了設(shè)備的工藝性能。本文主要介紹了在實際生產(chǎn)中通過技術(shù)革新、理論與實踐相結(jié)合,自主研發(fā)的用戶界面在實際生產(chǎn)中應用的方法。

        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用的顯示界面、更方便的操作方式、更簡單的加工參數(shù)調(diào)整等功能,并使其與標準的數(shù)控系統(tǒng)無縫連接,從而將一個通用的數(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)在兩個方面,一是NC系統(tǒng)的開放,二是人機界面的開放。前者允許用戶在標準NC內(nèi)核的基礎(chǔ)上實現(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標準界面上,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 使用擴展接口編寫畫面的功能與特點

        這種方法是利用并定義標準界面上的空白軟鍵激活存放在標準循環(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 機床用戶界面的設(shè)計

        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。下面將通過兩個實例詳細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)所支持的擴展接口編程語言。

        2.1 實例一:可以模態(tài)調(diào)用的擴孔循環(huán)

        2.1.1 功能說明

        在加工過程中,我們經(jīng)常會遇到擴孔這樣的工序,而西門子840D數(shù)控系統(tǒng)所提供的POCKET2或POCKET4這樣的標準循環(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。對于孔多的工件,必須每加工一個孔就調(diào)用一次,使用起來非常麻煩。在編程過程中,如果寫錯一個參數(shù),那么工件就有報廢的可能,甚至給設(shè)備的安全運行帶來隱患。

        介于以上幾點原因,我們需要重新編寫一個擴孔循環(huán),它將擁有以下幾點特殊功能:

        簡單的加工參數(shù)

        可以支持模態(tài)調(diào)用

        和標準循環(huán)一樣直觀的用戶界面

        適應數(shù)控系統(tǒng)中英文的切換

        2.1.2 編寫思路

        想要達到以上幾個功能,首先我們需要建立一個可以傳送參數(shù)的子程序,即在“標準循環(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高級編程手冊》“子程序技術(shù),宏指令技術(shù)”章節(jié))。有了這個子程序后,我們需要建立一個用戶界面,可以像標準循環(huán)一樣直觀的編輯子程序的各個參數(shù),使其各項參數(shù)與POCKET6.SPF子程序的各項參數(shù)相符合。這樣,我們就可以完成這個工程,并可以在加工中運用了。

        2.1.3 用戶界面的具體實現(xiàn)方法

        當我們新建一個工件程序時,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入標準循環(huán)幫助界面那樣進入自己編寫的用戶循環(huán)界面,我們首先需要定義一個按鍵,這里采用垂直按鍵VS6,并定義其標簽為“POCKET6”,同時定義當此鍵按下時打開另一個窗體畫面,即用戶循環(huán)幫助窗體。這些是通過修改配置文件AEDITOR.COM來實現(xiàn)的。

        通過以上實例不難發(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,可以進行多種二次開發(fā)。在實際加工中,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確性為原則,對數(shù)控系統(tǒng)進行二次開發(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,長客軌道客車股份有限公司迎來了自動化生產(chǎn)發(fā)展的黃金時代。為適應數(shù)控加工的高效率,發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的潛在功能,進行二次開發(fā),對數(shù)控系統(tǒng)的靈活運用和提高生產(chǎn)效率具有一定的實際意義。

        參考文獻

        [1]陳崢嶸.西門子840D數(shù)控系統(tǒng)管理界面的二次開發(fā).河北 秦皇島:戴卡輪轂制造有限公司,2006

        [2]許云理.數(shù)控機床PLC用戶報警的設(shè)計.山東 淄博:山東理工大學,2005

        [3]汪新文.制作用戶循環(huán)的編程幫助系統(tǒng).上海:上海西門子工業(yè)自動化與驅(qū)動有限公司自動化與驅(qū)動培訓中心,2006

        [4]嚴愛珍.機床數(shù)控系統(tǒng)用戶界面的探討.南京:南京機械高等專科學校,1998

        [5]SINUMERIK 840D/840Di/810D HMI Installation and Start-Up Guide(IAM)BE1章節(jié)

        (作者單位:中車長春軌道客車股份有限公司)

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