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

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[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）