唐山西门子中国授权一级总代理

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我公司是西门子签约代理商备有大量西门子产品浔之漫智控技术(上海)有限公司：西门子授权代理商
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西门子PLC（S7-200、S7-200 SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET200S、ET200M、ET200SP）、触摸屏、变频器、工控机、电线电缆、仪器仪表等，产品选型、询价、采购，敬请联系，浔之漫智控技术(上海)有限公司 

本文主要介绍基于西门子新的开放式SINUMERIK840D为控制平台，以轧辊磨床MK8463为控制对象，以OEM开发包为工具，利用编程语言VisualBasic6.0和ViSualC6.0等，应用智能化技术和*工艺系统开发实现的智能化纳米级数控系统的结构体系，功能模块划分和主要模块的实现方法。

一、SINUMERIK840D的开放性

开放式CNC系统是对传统封闭式数控系统的根本突破，是当今数控技术发展的主流。在控制系统的开放性方面，不同开发商及研究机构采用的解决方案也不同。按开放的层次不同可分3种途径，开放层次不同，实现的难度不等，获得的开放效果也相差很大，如图1所示。图中，虚线将控制系统划分为人机控制（Man-MachineControl,MMC）层和控制内核层两个层面，其中控制内核是CNC系统完成实时加工过程调度和控制的**部分，一般和系统实时性相联系。3种方式就是基于对这种两个层面开放的不同处理来区分的

数控系统包括HMI（人机管理界面）中的上位机数控系统应用程序（Application）、数控通讯服务器（NCDDEserver）以及数控核（SINUMERIK840DNCK）、可编程序控制器（SIMATCS7-300PLC）及相关通讯测量单元这五大部分。其中上位机数控系统应用程序是控制**，借助于西门子840DOEM二次开放式的开发包工具、程序界面编程工具VB、动态库编程工具VC来开发并实现；NCDDE服务器借助于多点接口MPI完成840D与上位机数控应用程序通讯的功能，借助于编程语言的通讯控件和通讯语言来实现；SINUMERIK840DNCK完成插补运算、处理解释数控代码，执行轧辊工艺数控程序。SIMATCS7PLC部分是具体执行单元，我们以PLC编程语言S7-300语言对其进行编程设计，以配合轧辊工艺的实现；相关通讯测量单元将涉及到精密化磨削与测量数据的采集，借助于纳米级精密光栅尺、PLC以及反馈装置来实现。

经过对轧辊磨床数控系统的硬件平台和轧辊工艺的需求分析，上位机数控系统应用程序部分包括了系统初始化、轧辊磨削参数设置、轧辊工艺程序智能决策、轧辊辊形曲线智能创成、轧辊磨削加工过程实现，轧辊测量单元选择、轧辊磨削轨迹及测量曲线再现，砂轮修整与自动补偿，基于知识的轧辊PDM以及系统诊断及探伤10个模块。

利用MicrosoftAccess2000设计一个数据库sjk_data.mdb用来存储和管理轧辊加工输入的机床参数、砂轮参数、工件参数、辊形曲线节点数据以及加工过程中的工艺参数等数据，为使用者提供一个友好的人机交互式参数编辑环境。

三、上位机数控应用程序各模块功能分析

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上位机应用程序主要将数控系统的人机交互式操作界面显示在840D的MMC103计算机屏幕上，为数控系统用户提供一个方便的操作环境，这是轧辊磨床纳米数控系统开发中的重要部分。由于轧辊磨床数控系统界面要求具有良好的人机交互性，所以我们利用OEM开发包中的Menudesign菜单设计器来生成各个界面。界面之间的调用通过软键（Softkey）来实现。

系统初始化：该模块主要完成上位机应用程序内嵌到西门子系统所需要构建的一些技术处理，利用OEM提供的Regie文件实现系统的初始化，系统的启动、加载系统和MMC的动态链接库，用正确的顺序启动程序，系统配置和区域转换保上位机应用程序在OEM环境下顺利运行。

轧辊磨削参数设置：在加工之前，对轧辊磨削所需要的机床参数、砂轮参数、工件参数和辊形曲线参数进行设置。轧辊工艺程序决策：针对不同轧辊设计了7道轧辊磨削工艺，分别是加工准备、校准、砂轮趋进、粗磨、测量、精磨及抛光等，涉及轧辊加工时用到的工艺程序进行模糊推理决策，重组。

辊形曲线智能创成：提供给轧辊加工所需要的辊形曲线的智能化生成，包括功能曲线（如正弦曲线等）、表格曲线（如CVC曲线等）和插补曲线等。轧辊磨削精度与辊形曲线的精度直接相关。本文中的辊形曲线纳米精度是实现轧辊磨削精度的前提。轧辊磨削加工过程：实现了轧辊工艺程序的启动，驱动磨床完成的任务，并实时显示辊形的磨削实际曲线和理论曲线。

轧辊测量单元：完成轧辊的圆度、辊形误差、粗糙度等测量。磨削轨迹及测量曲线：是完成磨削轨迹的实时显示和经过测量机构测量后辊形实际曲线的显示，并作出误差分析。砂轮修正与自动补偿：完成砂轮磨损后的实时检测，并将声纳检测后的磨损值送入插补系统，实时改变微进给机构U轴的坐标值。

基于知识的轧辊PDM这部分是实现轧辊磨削程序及数据的存储、，提供轧辊信息数据库，为后续的研究分析提供知识的决策和管理，利用网络到轧辊研究中心进行分析。系统诊断及探伤：是对轧辊磨削的故障的检测分析，以及利用自动超声波探伤或涡流探伤仪完成对轧辊的纹理缺陷的探伤测量。

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