数控系统中光纤串行通信.pdfVIP

· 控制与检测 · 组合机床与自动化加工技术 文章编号：1001—2265(2010)12—0054—04 数控系统中的光纤串行通信 水 关林君 ，裴海龙 ，王清阳 (华南理工大学 自动化科学与工程学院，广州 510641) 摘要：设计了数控系统底层的光纤 串行通信协议 ，提 出了一个网络化数控 系统的有效途径 ，为解决传 统数控 系统中存在的不易拓展、可靠性不高等问题提供 了参考方案。简单介绍 了基于光纤通信 的数 控 系统底层硬件组成 。以分层分模块 的设计思想 ，重点阐述 了基于 VHDL硬件描述语言 ¨的 串行通 信协议实现过程。通过仿真和 实际应用验证 了光纤 串行通信的简便灵活、高速实时可靠性能。 关键词 ：数控 系统；光纤；串行通信协议 ；VHDL；仿真 中图分类号：TN393 文献标识码 ：A SerialCommunicationBasedon OpticalFiberinCNC System GUANLin—jnn，PEIHai—long，WANGQing—yang (CollegeofAutomationScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou 510641，China) Abstract：A．serialcommunicationprotocolbasedonopticalfiberonthebottom oftheCNC system was designed，whichbroughtforwardaneffectiveway to networktheCNC system and provided areference methodtosolvetheproblemofdifficultexpandabilityandnothihg reliabilityofthetraditionalCNCsys- tern．ThestructureoftheunderlyinghardwareoftheCNC system basedontheopticalfibercommunica‘ tionwasintroduced．Usnighierarchicalandmodulardesing method，theimplementationprocessoftheserial communicationprotocolbasedonVHDLwaselaborated．Throu811simulationandpracticalapplication，the flexibility，hihg-speedandreal-timeperformanceandhihg reliabilitywasproved． Keywords：CNC system ；opticalfiber；serialcommunicationprotocol；simulation 0 引言 1 基于光纤的串行通信数控系统特点 数控系统的开放化是数控技术发展的一个重要方 基于光纤的串行通信数控系统可 以有效解决传 向。这个开放性包括功能的可定制和底层设备通信总 统数控系统存在的上述问题。 线接 口的开放性。借助开放化数控系统概念平台，可 首先 ，在功能方面 ，通过设立主站点控制器，借 在功能及性能等方面全面提升数控系统的延展空问。 助光纤通信将各从站被控单元逐个 串接起来，从而 传统的数控系统采用的是并行传输控制模式 ，这 形成一个网络。站点之间由于可 以通过光纤线路连 种模式在 目前一般 的数控加工领域可行 ，但面对联动 接，空间距离 的延伸拓展非常容 易。从站站点个数 轴数不断增加、功能扩展不断增多、各轴空间距离的不