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在改造实践中，我们始终认为一个好的改造方案是改造成功的重要基础，并在这个环节严格把关，保证了改造的成功实施；而且这个环节看似简单，实际包涵了很重要的内容，对于自己对系统的了解熟悉、以往维修改造的基础都有很高的要求。本文将就改造方案的选择进行阐述，分析每一个步骤的具体内容，供大家参考。
作为西门子数控产品的核心代理和系统集成商，我们这些年来主要采用西门子产品为广大用户提供服务。西门子产品的更新也在最近几年出现了新气象，改变了过去德国电气产品贵而娇气的形象，形成了与日本数控产品双雄整天下的局面。
表1 西门子主流数控系统对照表
802S | 802C | 802D | 810D CCU1 | 840D NCU 571 | 840D NCU 572/3 | 840C | |
测量回路数 | 4 | 4 | 5 | 6 | 6 | 31 | 30 |
进给轴 ／主轴 | 3/1 | 3/1 | 4/1 | 6/1+1 | 6/6 | 31/31 | 30/6 |
驱动系统 | 步进驱动 | 611A/U | 611U | 611D | 611D | 611D | 611A/D |
线性插补轴 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4/12 | 5 |
通道数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 10 | 6 |
PLC最大I/O | 64/64 | 64/64 | 144/96 | 768/768 | 2048/2048 | 2048/2048 | 1024/1024 |
PLC编程 | S7-200 | S7-200 | S7-200 | S7-300 CPU 314 | S7-300 CPU 315-2DP | S7-300 CPU 315-2DP | S5 135WB2 |
中文环境 | YES | YES | YES | YES | YES | YES | NO |
龙门同步轴 | NO | NO | NO | NO | NO | YES | YES |
同时 程序输入 和执行 | YES | YES | YES | YES | YES | YES | YES |
零件程序区 基本/最大 | 0.25M | 0.25M | 0.25M | 0.25/1.5M | 0.25/1.5M | 2.5M | 2.7MB |
手持单元 | YES | YES | YES | YES | YES | YES | YES |
等离子单显 | YES | YES | YES | YES | YES | YES | YES |
等离子彩显 | NO | NO | YES | YES | YES | YES | YES |
HMI带硬盘 | NO | NO | NO | YES | YES | YES | YES |
3.5'软驱 | NO | NO | NO | YES | YES | YES | YES |
图形模拟 | NO | NO | YES | YES | YES | YES | YES |
屏幕保护 程序 | NO | NO | NO | 自动 | 自动 | 自动 | 自动 |
数字化功能 | NO | NO | NO | NO | NO | YES | YES |
远程诊断 | NO | NO | NO | YES | YES | YES | YES |
极坐标 | NO | NO | YES | YES | YES | YES | YES |
性能 | 经济型 | 经济型 | 经济型 | 中档型 | 中档型 | 高档型 | 高档型 |
主要适用 机床类型 | 车/铣 | 车/铣 | 车/铣 | 车/铣/磨 | 铣/磨/冲 | 镗/铣/磨/冲 | 加工中心 |
下面逐一加以剖析
1、 SINUMERIK 802S/C系统：
802S和802C系统标准配置包具备了所有的必要组成单元: NC, PLC, 操作面板, 机床控制面板, 输入/输出单元及系统软件. 操作编程极其简便、免维护、性能价格比高，是专门为低端CNC机床市场而开发的经济型CNC控制系统。在中国的销售非常成功。
802S/C两个系统具有同样的显示器，操作面板，数控功能，PLC编程方法等，所不同的只是SINUMERIK 802S带有步进驱动系统，控制步进电机，可带3个步进驱动轴及一个+/- 10V模拟伺服主轴； SINUMERIK 802C带有伺服驱动系统,它采用传统的模拟伺服+/- 10V接口,最多可带3个伺服驱动轴及一个伺服主轴。最新推出的802Se/Ce , 更是将CPU、输入输出点、控制接口等所有部件集成在面板背后，一体化的设计使得使用维护更为方便。因此802S和802C系统非常适合于普通机床、数显机床的数控化改造以及低档数控机床的数控配套和改造。我们曾经应用的场合有数控车床、数控镗铣床、数控磨床、枪钻机床、专机等。
其中SINUMERIK 802C在车/铣加工应用技术上具有优势，配的是新型的西门子SIMODRIVE 611U，这种系统甚至可以连接3个坐标轴的光栅尺，形成闭环控制，所以我们也曾把它应用在座标镗床、坐标磨床，性能价格比很高。
2、SINUMERIK 802D系统：
西门子公司在新世纪推出了802D数控系统。该系统属于中低档系统，其特点是：全数字驱动，中文系统，结构简单 (通过Profibus连接系统面板， I/O模块和 伺服驱动系统。) 调试简单 (通过PCMCIA卡批量调试)。具有免维护性能的SINUMERIK 802D 核心部件-控制面板单元（PCU）具有CNC、PLC、人机界面和通讯等功能，集成的PC硬件可使用户非常容易地将控制系统安装在机床上。
SINUMERIK 802D可控制4个数字进给轴和1个主轴。主轴完全通过PCU控制，既有数字接口，也可通过模拟接口控制。使用Profibus总线可非常简洁地将伺服和I/O模块等系统各部件直接相连。模块化的驱动装置SIMODRIVE 611 UE可以根据数控车床或数控铣床的需要配置各种驱动和电机，强大的Windows工具可非常轻松地设置驱动参数，位置测量可用电机端编码器，也可以选用光栅尺，SINUMERIK 802D具有功能强大的PLC-SIMATIC S7-200，其编程工具可运行在任何PC机上，其诊断功能也非常完善。梯形图编程和经典的PLC程序举例可非常方便地应用于机床控制。
SINUMERIK 802D系统虽属于低档系统但是基本上已经是标准的数控系统，最适合于数控车床、铣床、磨床和带小型刀库的数控加工中心的配套及改造。
3、SINUMERIK 840D/810D/840Di系统：
840D/810D是几乎同时推出的，具有非常高的系统一致性，
显示/操作面板，机床操作面板
STEP7-300PLC 输入/输出模块，PLC编程语言
数控系统操作，工件程序编程，参数设定，诊断等
伺服驱动的许多部件
由于以上的特点，该系列产品在许多企业应用及其广泛，尤其在汽车，航空，机械等行业。采用810D/840D系统，S7300，Profibus，HMI等产品，客户的利益得到了非常好的维护：操作的一致性，编程的一致性，备件的一致性，培训，维修方便等，都可显示中文。
A、 SINUMERIK 840D，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 611D数字驱动系统和SIMATIC S7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。 标准控制系统的特征是具有大量的控制功能，如钻削、车削、铣削、磨削以及特殊控制，这些功能在使用中不会有任何相互影响。
由于开放的结构，这个完整的系统也适于其它技术如剪切、冲压和激光加工等。
SINUMERIK 840D的突出之处在于其不断扩展的特性。其自学习、自优化系统使系统的调整时间大为缩短。精调也可按机床用户的要求简单自动地进行。远程诊断使其故障的分析解决更加方便快捷。
SINUMERIK 840D最大限度集成在与SIMODRIVE 611控制模块相同的50mm宽框架中，将SINUMERIK 840D，SIMODRIVE 611D，加上先进的SIMATIC S7系统，即为机床的自动化提供了全方位的解决方案：全数字化的系统、革新的系统结构、更高的控制品质、更高的系统分辨率以及更短的采样时间，确保了一流的工件质量。
840D采用了当今最先进的控制概念、适用于钻削、铣削以及车削和磨削机床加工的控制。例如，具有数控系统和SIMODRIVE间数字通讯的车床可以达到磨床的加工精度。 SINUMERIK 840D还可以实现许多特殊的NC功能，这在同类系统中是难以看到的。
B、 SINUMERIK 810D是840D的CNC和驱动控制集成型，NC CPU和驱动集成在在一块板子上，驱动的功率部分又可提供3个坐标和2个坐标两种。简单来说，也就是SINUMERIK 810D系统没有驱动接口，SINUMERIK 810D NC软件选件的基本包含了840D的全部功能，例如：
1） 同样的钻、铣、车等加工循环；
2） 提前预测功能，可以在集成控制系统上实现快速控制；
3） 坐标变换功能；
4） 固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点；
5） 模拟量控制控制模拟信号输出；
6） 刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件；
7） 样条插补功能(A，B，C样条)用来产生平滑过渡；
8） 压缩功能用来压缩NC记录；
9） 多项式插补功能可以提高SINUMERIK 810D/810DE运行速度；
10） 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
由此可见SINUMERIK 810D的功能和选件非常强大，并不低于840D，只是它的应用场合有其特殊性，合理的利用它内部集成的驱动系统，可以减少成本并且获得高性能。因而它不仅仅局限于数控机床配套，在木加工、石材处理或包装机械等行业也有广阔的应用前景。
在我们的改造实践中，近2年来，运用最多的就是SINUMERIK 840D/810D，尤其是810D在强力磨床、外圆磨床、瓦楞辊磨床等机型应用上，颇有心得。