siemens數(shù)控系統(tǒng)，以較好的穩(wěn)定性和較優(yōu)的性能價格比，在我國數(shù)控機床行業(yè)被廣泛應用。sinmens數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品類型，主要包括sinumerik 802、810、840等系列。
sinumerik 802s／c 用于車床、銑床等，可控3個進給軸和1個主軸，802s適于步進電機驅(qū)動，802c適于伺服電機驅(qū)動，具有數(shù)字i／o接口。
sinumerik 802d 控制4個數(shù)字進給軸和1個主軸，plc，i／o模塊，具有圖形式循環(huán)編程，車削、銑削／鉆削工藝循環(huán)，frame（包括移動、旋轉(zhuǎn)和縮放）等功能，為復雜加工任務提供智能控制。
sinumerik 810d 用于數(shù)字閉環(huán)驅(qū)動控制，最多可控6軸（包括1個主軸和1個輔助主軸），緊湊型可編程輸入／輸出。
sinumerik 840d 全數(shù)字模塊化數(shù)控設計，用于復雜機床、模塊化旋轉(zhuǎn)加工機床和傳送機，最大可控31個坐標軸。
sinumerik 810d／840d數(shù)控系統(tǒng)已被很多機床生產(chǎn)廠家所采用。本節(jié)以sinumerk 840d數(shù)控系統(tǒng)為例，介紹其性能特點以及軟硬件結(jié)構(gòu)。
1）sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)性能
sinumerik 840d是西門子公司20世紀90年代推出的高性能數(shù)控系統(tǒng)。它采用三cpu結(jié)構(gòu)：人機通信cpu（mmc-cpu）、數(shù)字控制cpu（nc-cpu）和可編程邏輯控制器cpu（plc-cpu）。三部分在功能上既相互分工，又互為支持。在物理結(jié)構(gòu)上，nc-cpu和plc-cpu合為一體，合成在ncu（numerical control unit）中，但在邏輯功能上相互獨立。
sinumerik 840d具有以下幾個特點：
（1）數(shù)字化驅(qū)動
在sinumerik 840d中，數(shù)控和驅(qū)動的接口信號是數(shù)字量，通過驅(qū)動總線接口，掛接各軸驅(qū)動模塊。
（2）軸控規(guī)模大
最多可以配31個軸，其中可配10個主軸。
（3）可以實現(xiàn)五軸聯(lián)動
sinumerik 840d可以實現(xiàn)x、y、z、a、b五軸的聯(lián)動加工，任何三維空間曲面都能加工。
（4）操作系統(tǒng)視窗化
sinumerik 840d采用windows 95作為操作平臺，使操作簡單、靈活，易掌握。
（5）軟件內(nèi)容豐富功能強大
sinumerik 840d可以實現(xiàn)加工（machine）、參數(shù)設置（parameter）、服務（services）、診斷（diagnosis）及安裝啟動（start-up）等幾大軟件功能。
（6）具有遠程診斷功能
如現(xiàn)場用pc適配器、modem卡，通過電話線實現(xiàn)sinumerik 840d與遠程pc機通信，完成修改plc程序和監(jiān)控機床狀態(tài)等遠程診斷功能。
（7）保護功能健全
sinumerik 840d系統(tǒng)軟件分為西門子服務級、機床制造廠家級、最終用戶級等7個軟件保護等級，使系統(tǒng)更加安全可靠。
（8）硬件高度集成化
sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)采用了大量超大規(guī)模集成電路，提高了硬件系統(tǒng)的可靠性。
（9）模塊化設計
sinumerik 840d的軟硬件系統(tǒng)根據(jù)功能和作用劃分為不同的功能模塊，使系統(tǒng)連接更加簡單。
（10）內(nèi)裝大容量的plc系統(tǒng)
sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝plc最大可以配2048輸入和2048輸出，而且采用了profibus現(xiàn)場總線和mpi多點接口通信協(xié)議，大大減少了現(xiàn)場布線。
（11）pc化
sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)是一個基于pc的數(shù)控系統(tǒng)。
2）sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
sinumerik 840d系統(tǒng)硬件組成原理如圖所示。
圖 sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)硬件組成框圖
下面介紹sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)主要的功能部件。
（1）數(shù)字控制單元ncu
ncu（numerical control unit）是sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)的控制中心和信息處理中心，數(shù)控系統(tǒng)的直線插補、圓弧插補等軌跡運算和控制、plc系統(tǒng)的算術運算和邏輯運算都是由ncu完成的。在sinumerik 840d中，nc-cpu和plc-cpu采用硬件一體化結(jié)構(gòu)，合成在ncu中。
（2）人機通信中央處理單元mmc-cpu
mmc-cpu的主要作用是完成機床與外界及與plc-cpu、nc-cpu之間的通信，內(nèi)帶硬盤，用以存儲系統(tǒng)程序、參數(shù)等。
（3）操作員面板
操作員面板op的作用是：顯示數(shù)據(jù)及圖形，提供人機顯示界面；編輯、修改程序及參數(shù)；實現(xiàn)軟功能操作。
在sinumerik 840d中有op031、op032、op032s、op030以及phg等5種操作員面板。其中，op031是常使用的操作員面板。
（4）機床操作面板mcp
mcp的主要作用是完成數(shù)控機床的各類硬功能鍵的操作。主要有以下列6個硬功能鍵操作。①操作模式鍵區(qū)，可選擇的操作模式有jog、md、teach in和auto 等4種操作模式。②軸選擇鍵區(qū)，實現(xiàn)軸選擇，完成軸的點動進給、回參考點和增量進給。③自定義鍵區(qū)，供用戶使用，通過plc的數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)與系統(tǒng)的聯(lián)系，完成機床生產(chǎn)廠所要求的特殊功能。④主軸操作區(qū)，主軸倍率開關，實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速0～150%倍率修調(diào)。主軸起停按鈕實現(xiàn)主軸驅(qū)動系統(tǒng)的起停，一般控制主軸驅(qū)動系統(tǒng)的脈沖使能和驅(qū)動使能。⑤進給軸操作區(qū)， 進給軸倍率開關，實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速0～200%倍率修調(diào)。進給軸起停按鈕實現(xiàn)進給軸驅(qū)動系統(tǒng)的起停，一般控制進給軸驅(qū)動系統(tǒng)的脈沖使能和驅(qū)動使能。⑥急停按鈕實現(xiàn)機床的緊急停車，切斷進給軸和主軸的脈沖使能和驅(qū)動使能。
（5）電源和驅(qū)動系統(tǒng)
主電源模塊主要功能是實現(xiàn)整流和電壓提升功能。驅(qū)動系統(tǒng)則包括主軸驅(qū)動系統(tǒng)和進給驅(qū)動系統(tǒng)兩部分。
3）sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
sinumerik 840d軟件系統(tǒng)包括4大類軟件：mmc軟件系統(tǒng)、nc軟件系統(tǒng)、plc軟件系統(tǒng)和通信及驅(qū)動接口軟件。
（1）mmc軟件系統(tǒng)
在mmc102/103以上系統(tǒng)均帶有5gb或10gb的硬盤，內(nèi)裝有基本輸入、輸出系統(tǒng)（bios），dr-dos內(nèi)核操作系統(tǒng)、windows95操作系統(tǒng)，以及串口、并口、鼠標和鍵盤接口等驅(qū)動程序，支撐sinumerik與外界mmc-cpu、plc-cpu、nc-cpu之間的相互通信及任務協(xié)調(diào)。
（2）nc軟件系統(tǒng)
nc軟件系統(tǒng)包括四個內(nèi)容：①固化在eprom中的nck數(shù)控核初始引導軟件。 ②nck數(shù)控核數(shù)字控制軟件系統(tǒng)，包括機床數(shù)據(jù)和標準的循環(huán)子系統(tǒng)，是西門子公司為提高系統(tǒng)的使用效能而開發(fā)的一些常用的車削、銑削、鉆削和鏜削功能等軟件。用戶必須理解每個循環(huán)程的參數(shù)含義才能進行調(diào)用。③以及sinumerik 611d驅(qū)動數(shù)據(jù)，也就是sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)所配套使用的simodrive 611d數(shù)字式驅(qū)動系統(tǒng)的相關參數(shù)。④pcmcia卡軟件系統(tǒng)，用于安裝pcmcia個人計算機存儲卡，卡內(nèi)預裝有nck驅(qū)動軟件和驅(qū)動通信軟件等。
（3）plc軟件系統(tǒng)
plc軟件系統(tǒng)包括plc系統(tǒng)支持軟件和plc程序。plc系統(tǒng)支持軟件支持sinumerik 840d數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝的cpu315-2dp型可編程邏輯控制器的正常工作，該程序固化在ncu內(nèi)。 plc程序包含基本plc程序和用戶plc程序兩部分。
（4）通信及驅(qū)動接口軟件
主要用于協(xié)調(diào)plc-cpu、nc-cpu和mmc-cpu三者之間的通信。