第七章 数控机床数据通讯精选.doc

第七章 数控机床数据通讯 随着计算机技术的发展以往使用PRP纸带阅读穿孔机与CNC系统进行NC程序输入/输出的技术由于纸带的保存管理容量可靠性等存在着不足之处正逐渐被淘汰。许多CNC系统生产厂家目前都能提供计算机NC程序服务功能但仅限于自己的CNC系统互相之间并不通用。同时随着市场经济和企业信息化的发展企业数控机床的数量越来越多而传统的单机管理模式因技术手段落后、生产效率低、管理与维护费用高昂等弊端已不能适应企业发展的需要再加上用户使用了多种信息管理系统如ERPPDMCRMCAD/CAPP/CAM等各种系统之间还必须考虑信息共享以避免信息化孤岛因此使用集成式DNC技术对数控设备群进行管理势在必行。 第一节 串行通讯连接 一、机床通讯的接口类型 目前数控机床网络DNC一般采用三种网络接口即串行通讯RS-232C/422/485模式以太网络模式还有现场总线模式其中以第一种串口通讯模式最为普遍。 二、串行通??接口的技术特性与接线形式。 1 RS-232C通讯接口 RS-323C标准是美国EIA电子工业联合会与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在020000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通讯设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备因此它作为一种标准目前已在微机通信接口中广泛采用。 由于RS-232C并未定义连接器的物理特性因此出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的连接器其引脚的定义也各不相同。下面分别介绍最常见的两种连接器。 DB-25连接器 DB-9连接器 DB-25连接器外观图 图7-1 DB-9连接器外观图 图7-2 表7-1 DB-25连接器针脚信号含义。 针号 功能含义 信号 3 接收数据 RX 2 发送数据 TX 20 数据终端准备好 DTR 7 信号地 GND 6 数据准备好 DSR 4 发送请求 RTS 5 清除发送 CTS 表7-2 DB-9连接器针脚信号含义 针号 功能含义 信号 2 接收数据 RX 3 发送数据 TX 4 数据终端准备好 DTR 5 信号地 GND 6 数据准备好 DSR 7 发送请求 RTS 8 清除发送 CTS 串口连接接线方式 9针连接器与9针连接器 9针连接器与25针连接器 图7-3 图7-4 表7-3 串口连接规律 连接器 A RX TX DTR DSR RTS CTS GND 连接器 B TX RX DSR DTR CTS RTS GND 还有一种简化的三线接法如图7-5分别连接RX、TX、GND三个信号脚在连接器本端将DTR和DSR信号脚短接传输时认为任何时候数据终端都是准备好的。 图7-5 RS-232串口通讯主要技术参数 数据位Date bits、停止位Stop bits、奇偶校验parity、端口数据格式Port mode、流控制方式Flow control。 以上技术参数在两个通讯设备的端口设置上必须一致 数据位和停止位含义可有图7-6简单表示 Date bits7Stop bits2时的数据传输表示 Date bits8Stop bits1时的数据传输表示 图7-6 波特率与传输距离有关距离越近波特率可以设得越高传输速度也就越快但如果在长距离情况下使用高波特率可能造成较多错误码这时可以适当降低波特率提高传输数据的正确性但传输速度会变慢EIA标准中在15M50英尺内能以115200bit的波特率保证传输数据无错码 流控制方式与端口连接方式有关若采用上图提供的标准接线法软硬件控制方法都可以但如用三线简化连接法连接则必须用软件控制方法我们的接线是如上图的标准接线法。 2 RS-422/485通讯接口 RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”它定义了接口电路的特性。通常是四线接口。实际上还有一根信号地线共5根线。图7-8是其DB9连接器引脚定义。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力故允许在相同传输线上连接多个接收节点最多可接10个节点。即一个主设备Master其余为从设备Salve从设备之间不能通信所以RS-422支持点对多的双向通信。 RS-422的最大传输距离为4000英尺约1219米最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比在100kb/s速率以下才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。 3RS-485电气规定 由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的。RS-485可以采用二线与四线方式二线制可实现真正的多点双向通信 而采用四线连接时与RS-422一样只能实现点对多的通信 RS-485的传输距离与速率关