数控系统的国内外发展及应用现状调研报告

1国内外四种数控系统功能介绍与应用分析

3.1 FANUC 数控系统简介

FANUC 公司是生产数控系统和工业机器人的著名厂家，该公司自60 年代生产数控系统以来，已经开发出40 多种的系列产品。FANUC 公司目前生产的数控装置有F0、F10/F11/F12、F15、F16、F18 系列。F00/F100/F110/F120/F150系列是在F0/F10/F12/F15 的基础上加了MMC 功能，即CNC、PMC、MMC 三位一体的CNC。

FANUC公司数控系统的产品特点如下：

（1）结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构。

（2）采用专用LSI，以提高集成度、可靠性，减小体积和降低成本。

（3）产品应用范围广。每一CNC 装置上可配多种上控制软件，适用于多种机床。

（4）不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术SMT、多层印制电路板、光导纤维电缆等。

（5） CNC 装置体积减小，采用面板装配式、内装式PMC（可编程机床控制器）。

（6）在插补、加减速成、补偿、自动编程、图形显示、通信、控制和诊断方面不断增加新的功能：

插补功能：除直线、圆弧、螺旋线插补外，还有假想轴插补、极其坐标插补、圆锥面插补、指数函数插补、样条插补等。

切削进给的自动加减速功能：除插补后直线加减速，还插补前加减速。

补偿功能：除螺距误差补偿、丝杠反向间隙补偿之外，还有坡度补偿线性度补偿以及各新的刀具补偿功能。

故障诊断功能：采用人工智能，系统具有推理软件，以知识库为根据查找故障原因。

（7） CNC 装置面向用户开放的功能。以用户特订宏程序、MMC 等功能来实现。

（8）支持多种语言显示。如日、英、德、汉、意、法、荷、西班牙、瑞典、挪威、丹麦语等。

（9）备有多种外设。如FANUC PPR， FANUC FA Card，FANUC FLOPYCASSETE，FANUC PROGRAM FILE Mate 等。

（10）已推出MAP（制造自动化协议）接口，使CNC 通过该接口实现与上一级计算机通信。

（11）现已形成多种版本。

FANUC 系统早期有3 系列系统及6 系列系统，现有0 系列、10/11/12 系列、15、16、18、21 系列等，而应用最广的是FANUC 0 系列系统。

3.2西门子数控系统简介

西门子数控系统是一个集成所有数控系统元件（数字控制器，可编程控制器，人机操作界面）于一体的操作面板安装形式的控制系统。所配套的驱动系统接口采用西门子公司全新设计的可分布式安装以简化系统结构的驱动技术，这种新的驱动技术所提供的DRIVE-CLiQ接口可以连接多达6轴数字驱动。外部设备通过现场控制总线PROFIBUS DP连接。这种新的的驱动接口连接技术只需要最少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。SINUMERIK802D sl为标准的数控车床和数控铣床提供了完备的功能，其配套的模块化结构的驱动系统为各种应用提供了极大的灵活性。性能方面经过大大改进的工程设计软件（Sizer，Starter）可以帮助用户完成从项目开始阶段的设计选型，订货直到安装调试全部过程中的各项任务。

西门子数控系统为广大的客户在希望扩大应用领域和范围方面提供了更多的可能和受益，例如：可以方便的使用 DIN 编程技术和 ISO 代码进行编程，卓越的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术，通过DRIVE-CLiQ 接口实现的最新数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准，各种驱动功能按照模块化设计，可以根据性能要求和智能化要求灵活安排，各种模块不需要电池及风扇，因而无需任何维护。

各种功能体现了西门子公司最新的产品创新技术，例如5个数字驱动轴，其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算，另一个作为定位轴使用，同时，还提供一个相应的数字式主轴（模拟主轴即将推出）作为一个变型使用, 在带 C 轴功能时，可以采用3个数字轴，一个数字主轴，一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。新一代的西门子驱动技术平台SINAMICS S120伺服系统通过已经集成在元件级的DRIVE-CLiQ来对错误进行识别和诊断，从操作面板就可以进行操作，使用的标准闪存卡（CF）可以非常方便的备份全部调试数据文件和子程序，通过闪存卡（CF）可以对加工程序进行快速处理，通过连接端子使用两个电子手轮，216 个数字输入和144 个数字输出（0.25A），RCS802 - 远程诊断和远程控制（NC 和 PLC），RCS@Event（通过电子邮件进行远程诊断），USB口（即将推出）。

3.3华中“世纪星”数控系统简介

3.3.1“世纪星”系统配置主要特点如下：

1）基于工业PC的数控系统，先进的开放式体系结构。可与数控车、数控铣、加工中心、车铣复合等机床配套。

2）“世纪星”系统有普及型（HNC-21）和功能型（HNC-22）两个系列，可配4个进给轴，最大联动轴数为4轴（可扩展到6轴控制和联动）。进给轴控制接口类型有脉冲、模拟、串口等多种类型，可连接多种伺服电机和步进电机。既可用作半闭环、闭环控制，也可用作开环控制。

3）系统配置7.7英寸彩色液晶显示器（分辨率640×480象素），也可配10.4英寸TFT 彩色液晶显示器（分辨率640×480象素），画面美观、清晰、直观。

4）可选配电子盘、硬盘、软驱、网络等存储器，极大地方便用户的程序输入。用户程序可断电储存容量达16MB。程序存储个数无限制,直至存储器写满。

5）标准配置40路输入和32路输出，不需扩展即可满足大部分车、铣和加工中心的控制要求，并可根据需要扩展到128路输入和128路输出。

6）面板包含标准车、铣床操作按钮和状态指示灯，使用户操作直观明了。显示屏亮度具有手动和自动调节功能。

7）DNC接口通讯功能，DNC最大速度115.2KB/S；可选配局域网（以太网）连接功能，可实现数控机床联网，以太网速度可达10-100MB/S。

3.3.2“世纪星”系统功能主要特点如下：

1）编程语言采用国际通用的G代码编程，具有直线、圆弧、螺旋线插补功能，支持程