1.2 810D數控系統

1.2.1 系統特點

810D系統的中央控制單元稱為CCU（Compact Control Unit），810D與原810T系統相比，進行了多項技術革新，是一種全數字化數控系統。810D系統第一次將CCU與驅動系統集成在一塊板上，省去了驅動接口，體現了數控與驅動的完美統一。CCU單元內部集成了數控核心CPU、SIMATIC PLC的CPU、數字閉環控制和通信模塊；帶有MPI多點接口、驅動接口、軸擴展接口、I/O設備接口、測量接口及PLC I/O接口等。

早期的810D的CCU有兩種規格，即CCU1和CCU2，其中CCU1較為常用，實現5軸數字化閉環控制。CCU模塊有兩軸版和3軸版，兩軸版用于帶兩個最大不超過11N·m的進給電機；3軸版用于帶兩個最大不超過9N·m的進給電機和一個9kW的主軸電機。CCU單元上有6個測量反饋接入口，最多可帶4個進給軸和1個主軸。根據需要，還可在CCU模塊右側擴展611D驅動模塊，增強了系統配置的靈活性。810D在操作和編程方面進行了簡化，從而使車、銑、鉆加工更加簡捷、快速和精確。

為了進一步提高810D的性能，西門子公司研制出了810D Powerline系統，核心控制模塊定義為CCU3，如圖1-4所示，內部包含了一個高速NC、一個功能強大的PLC和一個用于6軸控制的新型驅動專用門陣列集成電路芯片，這3部分確保了更短的加工循環周期、更高的生產效率。CCU3模塊擴大了電機使用范圍，可以連接同步主軸電機、直線電機、力矩電機及普通電機等。在CCU3上可進行驅動系統的自動優化，給機床調試帶來極大方便。在軟件方面從版本6開始，810D完全與840D同步，而且增加了新型HMI。CCU3帶有兩個加工通道，最多可控制6個軸，即4個坐標軸和兩個主軸或5個坐標軸和1個主軸，帶有的PROFIBUS-DP接口，可以與西門子現場總線連接。

圖1-4 810D CCU3模塊

810D Powerline系統的典型組成如圖1-5所示。CCU3由CCU模塊和帶有集成電源的機箱盒（CCU盒）組成，CCU模塊安裝在機箱盒中。根據機床設計要求，選擇不同的CCU模塊組合，比如，如果是控制柜內部冷卻，有3軸控制的CCU盒，如果對控制柜背板冷卻，有兩軸控制的CCU盒。配置的驅動系統是611D，當集成在CCU模塊中的軸驅動個數不夠用時，可進行擴展。CCU模塊上的6點集成測量系統輸入接口不僅用于脈沖編碼器間接測量系統，也可用于光柵尺直接測量系統。

圖1-5 810D Powerline系統的典型組成

1.2.2 系統配置

810D系統配置主要包括操作部件、PLC I/O模塊、驅動系統組件及電纜分配器連接部件等。表1-1給出了810D系統除驅動系統以外的配置。

表1-1 810D系統的配置