2024年5月7日发(作者：夙寄琴)
龙源期刊网
利用西门子840D系统实现自动记录切削时
间编程原理及实例分析
作者：徐俊凯 窦远 申玉萍
来源：《中国新技术新产品》2013年第19期
摘 要：SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统，软件内
容丰富功能强大。它不仅装载了能够满足基本加工需求的基础指令，还附带大量的可编程系统
变量，这些系统变量既可以实现灵活性编程，还可以衍生出强大的辅助功能。本文通过对
SINUMERIK 840D系统中的定时器变量进行编程，实现自动记录切削时间并形成数据报表的
功能。
关键词：840D；自动记录；研究分析
中图分类号：F40 文献标识码：A
1 基本原理
系统变量$AC_TIMER[n]的基本定义是：使动作在经过规定的等待时间之后启动。数据类
型：REAL（实数型）。数据单位：s（秒）。n：定时器变量号码。
①设定定时器
通过赋值$AC_TIMER[n]=value增量一个定时器变量。n：定时器变量号码。value：启动
值（通常为0）。
②停止定时器
实时变量n：定时器变量号码。通过赋予一个负值$AC_TIMER[1]=-1停止定时器变量的增
量。$AC_TIMER[n]的设计初衷是为了协调程序中各个动作之间的执行顺序，编程时往往被当
做某个条件判断语句中的条件来使用，例如：
……
WHEN $A_IN[1] = =1 DO $AC_TIMER[1]=0
WHEN $AC_TIMER[1]>=0.5 DO $A_OUTA[3]=$AA_IM[X] $AC_TIMER[1]=-1
……
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这两行程序段的作用即是在侦测到一个数字输入之后，通过模拟输出0.5s来输出一个实际
坐标值。然而系统变量$AC_TIMER[n]计时的基本属性却一直被忽略了，正是$AC_TIMER[n]
可编程地控制开始、停止以及可读取的特性，使之成为840D系统实现自动记录切削时间功能
的关键构成，其基本程序构架如图1。
虽然$AC_TIMER[n]变量储存了时间信息，但是它却无法直观的被查看或者调用，而且作
为技术数据，用户更希望能够获得相对完整、规范的数据报文，所以适合实际应用的程序构架
应增加数据输出的部分，如图2所示。
图2
这里必须应用到另一个关键的编程指令——WRITE：编写文件，基本定义为在特定的文
件终端加上一个程序段。
编程格式：WRITE（VAR INT ERROR， CHAR[160] FILENAME， CHAR[200]STRING）
参数说明：ERROR——就返回的错误可变函数。0：没有错误；1：不允许的路径；2：找
不到路径；3：找不到文件；4：文件类型不正确；10：文件已满；11：文件正在使用；12：无
自由的来源；13：无访问权；20：其它错误
FILENAME——在文件名中编写字符串。
可以路径和文件辨识符号规定文件名称。路径名称须为绝对，即以”/”开始。若文件名称
没有一个定义域辨识符号（_N_），会按规则加上去。若没有辨识符号（_MPF，_SPF）时，
会自动在文件名称上加_MPF。若没有规定路径时，文件会储存在目前的目录（=选定之程序的
目录）中。文件名称最多可为32 位，路径长度最多为128 位。
例： PROTFILE
_N_PROTFILE
_N_PROTFILE_MPF
/_N_MPF_DIR_/_N_PROTFILE_MPF/
STRING——编写文句。之后在内容加上LF；即，以一个字符加长文句。
2 编程实例
%_N_0381_MPF //程序名
；$PATH=＼_N_MPF_DIR //程序文件路径
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N010 DEFINE INT _ERROR //定义整数型变量”_ERROR”
N020 T12 M6
N030 G54 D1
N040 G0 G90 G40 X0 Y0 Z600 B0
N050 S800 M3
N060 TRANS X0 Y146.5
N070 G0 Z475
N080 $AC_TIMER[1]=0//设置计时器开
N090 G1 Z448 F45 //开始切削
N110 Y44.5
N120 X-20
N130 Y-44.5
N140 X20
N150 Y44.5
N160 X0
N170 Y44
N180 $AC_TIMER[1]=-1 //设置计时器关
N190 WRITE（_ERROR，”/_N_WKS_DIR/
_N_WPD_DIR/_N_0381LOGF_MPF”，”THIS
PROG RUNTIME IS ”
N200 G0 Z600 //快速退回至HOME PONIT
N210 TRANS
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N220 M5
N230 M30 //程序停止
3 注意事项
①大多数的SINUMERIK 840D机床系统中的$AC_TIMER[n]参数是默认关闭的，必须手动
调整机床轴MD参数中MD28258项的设置才能激活该功能，而且需要重启NCK内核。
②$AC_TIMER[n]参数的计时结果与加工程序中的预设F值无关，如上例所示，当加工程序运
行至N180 $AC_TIMER[1]=-1时，$AC_TIMER[1]参数中即为自N090运行至N170的实际时
间，而不是以总长/F值所得到的时间，因为在实际试加工过程中操作者可能会根据不同的工况
手动提调整进给倍率旋钮，所以$AC_TIMER[1]参数的数值更具实用价值。③为完善数据报
文，便于数据统计和分析，可在程序开始处增加写入程序运行起始时间的的命令行，例如：
WRITE （_ERROR，”/_N_WKS_DIR/_N_WPD_DIR/ _N_0381LOGF_MPF”，”THIS PROG
BEGIN IN ”
结语
在新产品研发加工过程中，在验证工艺方法的同时还需收集相关的生产数据，例如零件每
工序的实际切削时间等。通过利用系统自动统计功能可以减少人为实地跟产记录，提高人力资
源利用效率，强化数据的准确性和可靠性，夯实制造管理基础。
参考文献
[1] 冯潼能.MBD 技术在协同设计制造中的应用[J].航空制造技术，2010.
[2] 粉末冶金工艺学[M].北京：科学普及出版社，2005.
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利用西门子840D系统实现自动记录切削时
间编程原理及实例分析
作者：徐俊凯 窦远 申玉萍
来源：《中国新技术新产品》2013年第19期
摘 要：SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统，软件内
容丰富功能强大。它不仅装载了能够满足基本加工需求的基础指令，还附带大量的可编程系统
变量，这些系统变量既可以实现灵活性编程，还可以衍生出强大的辅助功能。本文通过对
SINUMERIK 840D系统中的定时器变量进行编程，实现自动记录切削时间并形成数据报表的
功能。
关键词：840D；自动记录；研究分析
中图分类号：F40 文献标识码：A
1 基本原理
系统变量$AC_TIMER[n]的基本定义是：使动作在经过规定的等待时间之后启动。数据类
型：REAL（实数型）。数据单位：s（秒）。n：定时器变量号码。
①设定定时器
通过赋值$AC_TIMER[n]=value增量一个定时器变量。n：定时器变量号码。value：启动
值（通常为0）。
②停止定时器
实时变量n：定时器变量号码。通过赋予一个负值$AC_TIMER[1]=-1停止定时器变量的增
量。$AC_TIMER[n]的设计初衷是为了协调程序中各个动作之间的执行顺序，编程时往往被当
做某个条件判断语句中的条件来使用，例如：
……
WHEN $A_IN[1] = =1 DO $AC_TIMER[1]=0
WHEN $AC_TIMER[1]>=0.5 DO $A_OUTA[3]=$AA_IM[X] $AC_TIMER[1]=-1
……
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这两行程序段的作用即是在侦测到一个数字输入之后，通过模拟输出0.5s来输出一个实际
坐标值。然而系统变量$AC_TIMER[n]计时的基本属性却一直被忽略了，正是$AC_TIMER[n]
可编程地控制开始、停止以及可读取的特性，使之成为840D系统实现自动记录切削时间功能
的关键构成，其基本程序构架如图1。
虽然$AC_TIMER[n]变量储存了时间信息，但是它却无法直观的被查看或者调用，而且作
为技术数据，用户更希望能够获得相对完整、规范的数据报文，所以适合实际应用的程序构架
应增加数据输出的部分，如图2所示。
图2
这里必须应用到另一个关键的编程指令——WRITE：编写文件，基本定义为在特定的文
件终端加上一个程序段。
编程格式：WRITE（VAR INT ERROR， CHAR[160] FILENAME， CHAR[200]STRING）
参数说明：ERROR——就返回的错误可变函数。0：没有错误；1：不允许的路径；2：找
不到路径；3：找不到文件；4：文件类型不正确；10：文件已满；11：文件正在使用；12：无
自由的来源；13：无访问权；20：其它错误
FILENAME——在文件名中编写字符串。
可以路径和文件辨识符号规定文件名称。路径名称须为绝对，即以”/”开始。若文件名称
没有一个定义域辨识符号（_N_），会按规则加上去。若没有辨识符号（_MPF，_SPF）时，
会自动在文件名称上加_MPF。若没有规定路径时，文件会储存在目前的目录（=选定之程序的
目录）中。文件名称最多可为32 位，路径长度最多为128 位。
例： PROTFILE
_N_PROTFILE
_N_PROTFILE_MPF
/_N_MPF_DIR_/_N_PROTFILE_MPF/
STRING——编写文句。之后在内容加上LF；即，以一个字符加长文句。
2 编程实例
%_N_0381_MPF //程序名
；$PATH=＼_N_MPF_DIR //程序文件路径
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N010 DEFINE INT _ERROR //定义整数型变量”_ERROR”
N020 T12 M6
N030 G54 D1
N040 G0 G90 G40 X0 Y0 Z600 B0
N050 S800 M3
N060 TRANS X0 Y146.5
N070 G0 Z475
N080 $AC_TIMER[1]=0//设置计时器开
N090 G1 Z448 F45 //开始切削
N110 Y44.5
N120 X-20
N130 Y-44.5
N140 X20
N150 Y44.5
N160 X0
N170 Y44
N180 $AC_TIMER[1]=-1 //设置计时器关
N190 WRITE（_ERROR，”/_N_WKS_DIR/
_N_WPD_DIR/_N_0381LOGF_MPF”，”THIS
PROG RUNTIME IS ”
N200 G0 Z600 //快速退回至HOME PONIT
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N220 M5
N230 M30 //程序停止
3 注意事项
①大多数的SINUMERIK 840D机床系统中的$AC_TIMER[n]参数是默认关闭的，必须手动
调整机床轴MD参数中MD28258项的设置才能激活该功能，而且需要重启NCK内核。
②$AC_TIMER[n]参数的计时结果与加工程序中的预设F值无关，如上例所示，当加工程序运
行至N180 $AC_TIMER[1]=-1时，$AC_TIMER[1]参数中即为自N090运行至N170的实际时
间，而不是以总长/F值所得到的时间，因为在实际试加工过程中操作者可能会根据不同的工况
手动提调整进给倍率旋钮，所以$AC_TIMER[1]参数的数值更具实用价值。③为完善数据报
文，便于数据统计和分析，可在程序开始处增加写入程序运行起始时间的的命令行，例如：
WRITE （_ERROR，”/_N_WKS_DIR/_N_WPD_DIR/ _N_0381LOGF_MPF”，”THIS PROG
BEGIN IN ”
结语
在新产品研发加工过程中，在验证工艺方法的同时还需收集相关的生产数据，例如零件每
工序的实际切削时间等。通过利用系统自动统计功能可以减少人为实地跟产记录，提高人力资
源利用效率，强化数据的准确性和可靠性，夯实制造管理基础。
参考文献
[1] 冯潼能.MBD 技术在协同设计制造中的应用[J].航空制造技术，2010.
[2] 粉末冶金工艺学[M].北京：科学普及出版社，2005.