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摘 要：在重型钢轨生产中有一道重要的工艺，就是对重型钢轨进行尺寸切割，由于高精度的工艺要求，对重型钢轨进行锯切时对设备的精密程度要求更高，数字控制系统由于具有高精度的控制特性，满足重型钢轨锯切的工艺要求，所以在钢轨锯切设备中广泛应用，本文通过河钢集团邯钢公司大型轧钢厂的重型钢轨生产线中奥地利林新格公司重型钢轨锯钻联合机床来浅谈数字控系统在其中的应用。
关键词：西门子SINUMERIK840D数字控制系统；profibus DP网络；数字控制程序
随着高速铁路大规模的发展，重型钢轨的需求量与日俱增，在重型钢轨生产中有一道重要的工艺，就是对重型钢轨进行尺寸切割，由于高精度的工艺要求，对重型钢轨进行锯切时对设备的精密程度要求更高，数字控制系统由于具有高精度的控制特性，满足重型钢轨锯切的工艺要求，所以在钢轨锯切设备中广泛应用，本文通过河钢集团邯钢公司大型轧钢厂的重型钢轨生产线中奥地利林新格公司重型钢轨锯钻联合机床来浅谈数字控系统在其中的应用。
接下来我们来简要介绍一下什么是数字控制系统，并且对数字控制系统在邯钢公司这套重型钢轨锯钻联合机床中的应用进行重点介绍。
数字控制系统（numerical control systems）：早期的数控系统是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替而称为计算机数控系统，一般是采用专用计算机并配有接口电路，可实现多台数控设备动作的控制。因此现在的数控一般都是CNC（计算机数控），很少再用NC这个概念了
用代表加工顺序、加工方式和加工参数的数字码作为控制指令的数字控制系统，简数字程序控制系统称数控（NC）系统。在数控系统中通常配备专用的电子计算机，反映加工工艺和操作步骤的加工信息用数字代码预先记录在穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘上。系统在工作时，读数机构依次将代码送入计算机并转换成相应形式的电脉冲，用以控制工作机械按照顺序完成各项加工过程。数控系统的加工精度和加工效率都较高，特别适合于工艺复杂的单件或小批量生产。它广泛用于工具制造、机械加工、汽车制造和造船工业等[1]。
上面我们已经了解了什么是数字控制系统了，接下来我们着重介绍一下邯钢公司重型钢轨锯钻联合机床的这套数字控制系统，重型钢轨锯钻联合机床采用了西门子SINUMERIK840D的数字控制系统，西门子SINUMERIK840D数字控制系统是由数控及驱动单元（NCU）、人机界面（MMC）、西门子可编程控制器（PLC）3部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元（NCU）并排放在一起，并用设备总线互相连接。这样来说SIMODRIVE611D驱动和数控单元（NCU）就统一为一个整体，从而组成数字控制系统就由3部分组成，这3部分相对独立，如何对这3部分进行通信连接呢，接下来我们介绍一下[2]。
对于SINUMERIK840D数字控制系统中的数字及驱动单元（NCU）、人机界面（MMC）、西门子可编程控制器（PLC）的通讯是怎么样的呢，人机界面和可编控制程器是通过工业以太网进行通讯，而数字及驱动单元（NCU）和可编程控制器（PLC）以及人机界面（MMC）都是通过工业profibus DP网进行通讯，这样就把主要的3部分建立了连接，这样使得分散的3部分能够统一起来，联合协调工作。
建立了物理通讯之后就需要在软件中建立通讯协议，西门子SIMODRIVE611D数字控制系统中可以通过建立DB数据块来进行数据通讯，邯钢公司大型轧钢厂的这套锯钻联合机床中的数控系统就是利用DB数据块进行控制字通讯的，这样通过建立了完整的物理以及软件通讯协议，就把相对独立的3部分有机的联合了起来，然后就可以在人机界面（MMC）写入数控程序，通过数控程序存取在高集成度的数据控制板（NCU）中，数控程序运在人机交换界面（MMC）中进行运行得出的执行结果，可以通讯到数字控制板（NCU）和可编程控制器（PLC）中从而进一步对直流变频器、伺服式电机和逻辑动作PLC进行控制。
通过上文我们已经全面了解邯钢公司重型钢轨生产线，锯钻联合机床的西门子SIMODRIVE611D数控系统的一些基本概念和通讯软件系统，下文将要阐述数字控制系统中执行数字程序对工艺的应用。
由于重型钢轨锯切生产工艺精密度极高，对于百米60型重型钢轨来说正负公差只有10mm，这么高精度的工艺要求，简单的西门子可编程控制器（plc）数字编码器就很难满足高精度的工艺控制要求，就需要数字控制系统中利用数字程序根据实体光栅矫正编写执行程序，从而进行钢轨长度的定位锯切。
对于西门子SIMODRIVE611D系统来说不光具备简单的可编程控制器（plc）数字编码器进行定位测量，而且还有实体光栅来对数字编码器的数值进行实体矫正。具体校正步骤如下：第一，对实体光栅的实际位置用激光定位器反复测量得到一个最接近真实值的测量值，第二，编写数控程序用来把编码器值通过最接近真实值的测量值来进行矫正。这样就能得到一个最接近实际值的测量值，从而进一步通过西门子SIMODRIVE611D数字控制系统来控制直流私服步进式电机对重型钢轨进行定位锯切，满足工艺要求。
本文通过阐述河钢集团邯钢分公司大型轧钢厂重型钢轨锯钻联合机床来浅谈数控系统在其中的应用，由于本人从事相关工作时间较短，对数控系统钻研程度有限，论文中难免出现纰漏，望广大同仁予以包含，发现相关论文中出现的问题还望雅正。
参考文献
[1]杨国安.数字控制系统：分析、设计与实现[M].西安交通大学出版社，2008.
[2]徐正平.西门子840D数控系统[J].機电一体化，1998，（3）：30.
（作者单位：河钢集团邯钢分公司大型轧钢厂）
关键词：西门子SINUMERIK840D数字控制系统；profibus DP网络；数字控制程序
随着高速铁路大规模的发展，重型钢轨的需求量与日俱增，在重型钢轨生产中有一道重要的工艺，就是对重型钢轨进行尺寸切割，由于高精度的工艺要求，对重型钢轨进行锯切时对设备的精密程度要求更高，数字控制系统由于具有高精度的控制特性，满足重型钢轨锯切的工艺要求，所以在钢轨锯切设备中广泛应用，本文通过河钢集团邯钢公司大型轧钢厂的重型钢轨生产线中奥地利林新格公司重型钢轨锯钻联合机床来浅谈数字控系统在其中的应用。
接下来我们来简要介绍一下什么是数字控制系统，并且对数字控制系统在邯钢公司这套重型钢轨锯钻联合机床中的应用进行重点介绍。
数字控制系统（numerical control systems）：早期的数控系统是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替而称为计算机数控系统，一般是采用专用计算机并配有接口电路，可实现多台数控设备动作的控制。因此现在的数控一般都是CNC（计算机数控），很少再用NC这个概念了
用代表加工顺序、加工方式和加工参数的数字码作为控制指令的数字控制系统，简数字程序控制系统称数控（NC）系统。在数控系统中通常配备专用的电子计算机，反映加工工艺和操作步骤的加工信息用数字代码预先记录在穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘上。系统在工作时，读数机构依次将代码送入计算机并转换成相应形式的电脉冲，用以控制工作机械按照顺序完成各项加工过程。数控系统的加工精度和加工效率都较高，特别适合于工艺复杂的单件或小批量生产。它广泛用于工具制造、机械加工、汽车制造和造船工业等[1]。
上面我们已经了解了什么是数字控制系统了，接下来我们着重介绍一下邯钢公司重型钢轨锯钻联合机床的这套数字控制系统，重型钢轨锯钻联合机床采用了西门子SINUMERIK840D的数字控制系统，西门子SINUMERIK840D数字控制系统是由数控及驱动单元（NCU）、人机界面（MMC）、西门子可编程控制器（PLC）3部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元（NCU）并排放在一起，并用设备总线互相连接。这样来说SIMODRIVE611D驱动和数控单元（NCU）就统一为一个整体，从而组成数字控制系统就由3部分组成，这3部分相对独立，如何对这3部分进行通信连接呢，接下来我们介绍一下[2]。
对于SINUMERIK840D数字控制系统中的数字及驱动单元（NCU）、人机界面（MMC）、西门子可编程控制器（PLC）的通讯是怎么样的呢，人机界面和可编控制程器是通过工业以太网进行通讯，而数字及驱动单元（NCU）和可编程控制器（PLC）以及人机界面（MMC）都是通过工业profibus DP网进行通讯，这样就把主要的3部分建立了连接，这样使得分散的3部分能够统一起来，联合协调工作。
建立了物理通讯之后就需要在软件中建立通讯协议，西门子SIMODRIVE611D数字控制系统中可以通过建立DB数据块来进行数据通讯，邯钢公司大型轧钢厂的这套锯钻联合机床中的数控系统就是利用DB数据块进行控制字通讯的，这样通过建立了完整的物理以及软件通讯协议，就把相对独立的3部分有机的联合了起来，然后就可以在人机界面（MMC）写入数控程序，通过数控程序存取在高集成度的数据控制板（NCU）中，数控程序运在人机交换界面（MMC）中进行运行得出的执行结果，可以通讯到数字控制板（NCU）和可编程控制器（PLC）中从而进一步对直流变频器、伺服式电机和逻辑动作PLC进行控制。
通过上文我们已经全面了解邯钢公司重型钢轨生产线，锯钻联合机床的西门子SIMODRIVE611D数控系统的一些基本概念和通讯软件系统，下文将要阐述数字控制系统中执行数字程序对工艺的应用。
由于重型钢轨锯切生产工艺精密度极高，对于百米60型重型钢轨来说正负公差只有10mm，这么高精度的工艺要求，简单的西门子可编程控制器（plc）数字编码器就很难满足高精度的工艺控制要求，就需要数字控制系统中利用数字程序根据实体光栅矫正编写执行程序，从而进行钢轨长度的定位锯切。
对于西门子SIMODRIVE611D系统来说不光具备简单的可编程控制器（plc）数字编码器进行定位测量，而且还有实体光栅来对数字编码器的数值进行实体矫正。具体校正步骤如下：第一，对实体光栅的实际位置用激光定位器反复测量得到一个最接近真实值的测量值，第二，编写数控程序用来把编码器值通过最接近真实值的测量值来进行矫正。这样就能得到一个最接近实际值的测量值，从而进一步通过西门子SIMODRIVE611D数字控制系统来控制直流私服步进式电机对重型钢轨进行定位锯切，满足工艺要求。
本文通过阐述河钢集团邯钢分公司大型轧钢厂重型钢轨锯钻联合机床来浅谈数控系统在其中的应用，由于本人从事相关工作时间较短，对数控系统钻研程度有限，论文中难免出现纰漏，望广大同仁予以包含，发现相关论文中出现的问题还望雅正。
参考文献
[1]杨国安.数字控制系统：分析、设计与实现[M].西安交通大学出版社，2008.
[2]徐正平.西门子840D数控系统[J].機电一体化，1998，（3）：30.
（作者单位：河钢集团邯钢分公司大型轧钢厂）