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西門子-----創新工業-----知其道---用其妙-----

西門子-----精益求精-----踐于行---立于信-----

西門子數控伺服系統：802S/C/D伺服系統 810D/DE系統 820D/SL系統 840D/DE系統 840D/SL系統 840C系統 S120數控伺服系統，數控伺服驅動器/控制模塊/電源模塊/備品備件等。

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NCU盒用于安裝NCU 573.5/573.4/573.3/573.2/572.5/572.4/572.3/572.2/571.5/561.5/571.4/571.3/571.2

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SINUMERIK840D數字NC系統用于各種復雜加工,它在復雜的系統平臺上，通過系統設定而適于各種控制技術。840D與SINUMERIK_611數字驅動系統和SIMATIC7可編程控制器一起，構成全數字控制系統，它適于各種復雜加工任務的控制，具有優于其它系統的動態品質和控制精度。
產品功能
控制類型
采用32位微處理器、實現CNC控制，用于完成CNC連續軌跡控制以及內部集成式PLC控制。。
機床配置
可實現鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運設備的控制，備有全數字化的SIMDRIVE611數字驅動模塊：zui多可以控制31個進給軸和主軸．進給和快速進給的速度范圍為100-9999mm/min。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯和曲線表插補，這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進給軸和主鈾同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有AUTOMATIC(自動)、JOG(手動)、示教（TEACHIN）手動輸入運行（MDA），自動方式：程序的自動運行，加工程序中斷后，從斷點恢復運行；可進行進給保持及主軸停止，跳段功能，單段功能，空運轉。
輪廓和補償
840D可根據用戶程序進行輪廓的沖突檢測、*半徑補償的進入和退出策略及交點計算、*長度補償、螺距誤差補償棚測量系統誤差補償、反向間隙補償、過象限誤差補償等。
NC編程
840D系統的NC編程符合DIN66025標準(德國工業標準)，具有高級語言編程特色的程序編輯器，可進行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程，程序編制與加工可同時進行，系統具備1．5兆字節的用戶內存，用于零件程序、*偏置、補償的存儲。
PLC編程
840D的集成式PLC*以標準sIMAncs7模塊為基礎，PLC程序和數據內存可擴展到288KB，u/o模塊可擴展副2048個輸入/輸出點、PLC程序能以*的采樣速率監視數據輸入，向數控機床發送運動停止/起動等指令。
操作部分硬件
840D系統提供了標準的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Windows98/2000下開發自定義的界面。此外，2個通用接過RS232可使主機與外設進行通信，用戶還可通過磁盤驅動器接口和打印機并聯接口完成程序存儲、讀入及打印工作。
顯示部分
840D提供了多言種的顯示功能，用戶只需按一下按鈕．即可將用戶界面從一種語自轉換為一種語言，系統提供的話言有中文、英語、德語、西班牙語、法語、意大利語：顯示屏上可顯示程序塊、電動機軸位置、操作狀態等信息。
2.1 西門子數控系統的基本構成
請參閱：SIEMENS數控系統操作部件
SIEMENS用于數控系統的HMI軟件
西門子數控系統有很多種型號，首先我們來觀察一下802D所構成的實物圖，SINUMERIK802D是個集成的單元，它是由NC以及PLC和人機界面（HMI）組成，通過PROFIBUS總線連接驅動裝置以及輸入輸出模板，完控制功能。
而在西門子的數控產品中zui有特點，zui有代表性的系統應該是840D系統。因此，我們可以通過了解西門子840D系統，來了解西門子數控系統的結構。首先通過以下的實物圖觀察840D系統。
2.2西門子810D系統的結構組成 （請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本）
SINUMERIK840D是由數控及驅動單元（CCU或NCU），MMC,PLC模塊三部分組成，由于在集成系統時，總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。

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能體 

Agent原為代理商，是指在商品經濟活動中被*代表委托人的一方。后來被借用到人工智能和計算機科學等領域，以描述計算機軟件的智能行為，稱為智能體。1992年曾經有人預言：“基于Agent的計算將可能成為下一代軟件開發的重大突破。"隨著人工智能和計算機技術在制造業中的廣泛應用，多智能體系統技術對解決產品設計、生產制造乃至產品的整個生命周期中的多領域間的協調合作提供了一種智能化的方法，也為系統集成、并行設計，并實現智能制造提供了更有效的手段。

整子系統

整子系統的基本構件是整子（Holon）。Holon是從希臘語借過來的，人們用Holon表示系統的zui小組成個體，整子系統就是由很多不同種類的整子構成。整子的zui本質特征是：

●自治性，每個整子可以對其自身的操作行為作出規劃，可以對意外事件（如制造資源變化、制造任務貨物要求變化等）作出反應，并且其行為可控；

●合作性，每個整子可以請求其它整子執行某種操作行為，也可以對

工業自動化

其他整子提出的操作申請提供服務；

●智能性，整子具有推理、判斷等智力，這也是它具有自治性和合作性的內在原因。整子的上述特點表明，它與智能體的概念相似。由于整子的*性，有人把它也譯為*系統。

整子系統的特點是：

●敏捷性，具有自組織能力，可快速、可靠地組建新系統。

●柔性，對于快速變化的市場、變化的制造要求有很強的適應性。除此之外，還有生物制造、綠色制造、分形制造等模式。制造模式主要反映了管理科學的發展，也是自動化、系統技術的研究成果，它將對各種單元自動化技術提出新的課題，從而在整體上影響到制造自動化的發展方向。展望未來，21世紀的制造自動化將沿著歷史的軌道繼續前進。^[3]

熱點技術

工業控制自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術，主要包括工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。工業控制自動化技術作為20世紀現代制造領域中zui重要的技術之一，主要解決生產效率與*性問題。雖然自動化系統本身并不直接創造效益，但它對企業生產過程有明顯的提升作用。

儀器儀表

中國工控自動化的發展道路，大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收，然后進行二次開發和應用。中國工業控制自動化技術、產業和應用都有了很大的發展，中國工業計算機系統行業已經形成。工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。

⒈以工業PC為基礎的低成本工業控制自動化將成為主流

*，從20世紀60年代開始，西方國家就依靠技術進步（即新設備、新工藝以及計算機應用）開始對傳統工業進行改造，使工業得到飛速發展。20世紀末世界上zui大的變化就是市場的形成。市場導致競爭*激烈， 促使企業必須加快新產品投放市場時間（Time to Market）、改善質量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服務體系（Service），這就是企業的T.Q.C.S.。雖然計算機集成制造系統（CIMS）結合信息集成和系統集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企業實現“在正確的時間，將正確的信息以正確的方式傳給正確的人，以便作出正確的決策"，即“五個正確"。然而這種自動化需要投入大量的資金，是一種高投資、高效益同時是高風險的發展模式，很難為大多數中小企業所采用。在中國，中小型企業以及準大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。

工業控制自動化主要包含三個層次，從下往上依次是基礎自動化、過程自動化和管理自動化，其核心是基礎自動化和過程自動化。

傳統的自動化系統，基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷，過程自動化和管理自動化部分主要是由各種進口的過程計算機或小型機組成，其硬件、系統軟件和應用軟件的價格之高令眾多企業望而卻步。

20世紀90年代以來，由于PC-based的工業計算機（簡稱工業PC）的發展，以工業PC、I/O裝置、監控裝置、控制網絡組成的PC-based的自動化系統得到了迅速普及，成為實現低成本工業自動化的重要途徑。

由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠，并且被操作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。由于可編程控制器（PLC）受PC控制的威脅zui大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，他們也加入到了PC控制“浪潮"中。

工業PC在中國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機和Compact PCI工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能*要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是CompactPCI-based工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化"工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3~5年內，占領30%~50%的國內市場，并實現產業化。

幾年前，當“軟PLC"出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至今日工業PC并沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因；另一個是軟件操作系統Windows NT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點：一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成；二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見，工業PC與PLC的競爭將主要在應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長zui快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業PC 和 PLC之間，這些融合的跡象已經出現。

和PLC一樣，工業PC市場在過去的兩年里保持平穩。與PLC相比，工業PC軟件很便宜。

⒉PLC在向微型化、網絡化、PC化和開放性方向發展

*PLC生產廠家約200家，生產300多種產品。國內PLC市場仍以國外產品為主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的產品。經過多年的發展，國內PLC生產廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規模的生產能力和產品，可以說PLC在中國尚未形成制造產業化。在PLC應用方面，中國是很活躍的，應用的行業也很廣。專家估計，2000年PLC的國內市場銷量為15~20萬套（其中進口占90%左右），約25~35億元人民幣，年增長率約為12%。預計到2005年全國PLC需求量將達到25萬套左右，約35~45億元人民幣。

PLC市場也反映了*制造業的狀況，2000后大幅度下滑。但是，按照Automation Research Corp的預測，盡管經濟下滑，PLC市場將會復蘇，估計PLC市場在2000年為76億美元，到2005年底將回到76億美元，并繼續略微增長。

微型化、網絡化、PC化和開放性是PLC未來發展的主要方向。在基于PLC自動化的早期，PLC體積大而且價格昂貴。但在zui近幾年，微型PLC（小于32 I/O）已經出現，價格只有幾百歐元。隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態軟件的進一步完善和發展，安裝有軟PLC組態軟件和PC-based控制的*將逐步得到增長。

當前，過程控制領域zui大的發展趨勢之一就是Ethernet技術的擴展，PLC也不例外。如今越來越多的PLC供應商開始提供Ethernet接口。可以相信，PLC將繼續向開放式控制系統方向轉移，尤其是基于工業PC的控制系統。

⒊面向測控管一體化設計的DCS系統

集散控制系統DCS（Distributed Control System）問世于1975年，生產廠家主要集中在美、日、德等國。中國從70年代中后期起，首先由大型進口設備成套中引入國外的DCS，*有化纖、乙烯、化肥等進口項目。當時，中國主要行業（如電力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部進口。80年代初期在引進、消化和吸收的同時，開始了研制國產化DCS的技術攻關。

中國DCS的市場年增長率約為20%，年市場額約為30（35億元。由于近5年內DCS在石化行業大型自控裝置中沒有可替代產品，所以其市場增長率不會下降。據統計，到2005年，中國石化行業有1000多套裝置需要應用DCS控制；電力系統每年新裝1000多萬千瓦發電機組，需要DCS實現監控；不少企業已使用DCS近15~20年，需要更新和改造。

⒋控制系統正在向現場總線（FCS）方向發展

由于3C（Computer、Control、Communication）技術的發展，過程控制系統將由DCS發展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以將PID控制*分散到現場設備（Field Device）中。基于現場總線的FCS又是全分散、全數字化、全開放和可互操作的新一代生產過程自動化系統，它將取代現場一對一的4~20mA模擬信號線，給傳統的工業自動化控制系統體系結構帶來革命性的變化。

根據IEC61158的定義，現場總線是安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。現場總線使測控設備具備了數字計算和數字通信能力，提高了信號的測量、傳輸和控制精度，提高了系統與設備的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作組于1984年開始致力于推出世界上單一的現場總線標準工作，走過了16年的艱難歷程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的標準制定就陷于混亂。

計算機控制系統的發展在經歷了基地式氣動儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統以及集散控制系統（DCS）后，將朝著現場總線控制系統（FCS）的方向發展。雖然以現場總線為基礎的FCS發展很快，但FCS發展還有很多工作要做，如統一標準、儀表智能化等。另外，傳統控制系統的維護和改造還需要DCS，因此FCS*取代傳統的DCS還需要一個較長的過程，同時DCS本身也在不斷的發展與完善。可以肯定的是，結合DCS、工業以太網、*控制等新技術的FCS將具有強大的生命力。工業以太網以及現場總線技術作為一種靈活、方便、可靠的數據傳輸方式，在工業現場得到了越來越多的應用，并將在控制領域中占有更加重要的地位。

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