1.2 810D数控系统

1.2.1 系统特点

810D系统的中央控制单元称为CCU（Compact Control Unit），810D与原810T系统相比，进行了多项技术革新，是一种全数字化数控系统。810D系统第一次将CCU与驱动系统集成在一块板上，省去了驱动接口，体现了数控与驱动的完美统一。CCU单元内部集成了数控核心CPU、SIMATIC PLC的CPU、数字闭环控制和通信模块；带有MPI多点接口、驱动接口、轴扩展接口、I/O设备接口、测量接口及PLC I/O接口等。

早期的810D的CCU有两种规格，即CCU1和CCU2，其中CCU1较为常用，实现5轴数字化闭环控制。CCU模块有两轴版和3轴版，两轴版用于带两个最大不超过11N·m的进给电机；3轴版用于带两个最大不超过9N·m的进给电机和一个9kW的主轴电机。CCU单元上有6个测量反馈接入口，最多可带4个进给轴和1个主轴。根据需要，还可在CCU模块右侧扩展611D驱动模块，增强了系统配置的灵活性。810D在操作和编程方面进行了简化，从而使车、铣、钻加工更加简捷、快速和精确。

为了进一步提高810D的性能，西门子公司研制出了810D Powerline系统，核心控制模块定义为CCU3，如图1-4所示，内部包含了一个高速NC、一个功能强大的PLC和一个用于6轴控制的新型驱动专用门阵列集成电路芯片，这3部分确保了更短的加工循环周期、更高的生产效率。CCU3模块扩大了电机使用范围，可以连接同步主轴电机、直线电机、力矩电机及普通电机等。在CCU3上可进行驱动系统的自动优化，给机床调试带来极大方便。在软件方面从版本6开始，810D完全与840D同步，而且增加了新型HMI。CCU3带有两个加工通道，最多可控制6个轴，即4个坐标轴和两个主轴或5个坐标轴和1个主轴，带有的PROFIBUS-DP接口，可以与西门子现场总线连接。

图1-4 810D CCU3模块

810D Powerline系统的典型组成如图1-5所示。CCU3由CCU模块和带有集成电源的机箱盒（CCU盒）组成，CCU模块安装在机箱盒中。根据机床设计要求，选择不同的CCU模块组合，比如，如果是控制柜内部冷却，有3轴控制的CCU盒，如果对控制柜背板冷却，有两轴控制的CCU盒。配置的驱动系统是611D，当集成在CCU模块中的轴驱动个数不够用时，可进行扩展。CCU模块上的6点集成测量系统输入接口不仅用于脉冲编码器间接测量系统，也可用于光栅尺直接测量系统。

图1-5 810D Powerline系统的典型组成

1.2.2 系统配置

810D系统配置主要包括操作部件、PLC I/O模块、驱动系统组件及电缆分配器连接部件等。表1-1给出了810D系统除驱动系统以外的配置。

表1-1 810D系统的配置