數(shù)控機(jī)床串行通信應(yīng)用

重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 楊剛

數(shù)控機(jī)床串行通信應(yīng)用

重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 楊剛

隨著時代的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用逐漸滲透到了各個行業(yè)中，包括模具、航空航天等，但是因為產(chǎn)品更新的周期進(jìn)一步縮短對質(zhì)量的要求越來越高、零件的形狀越來越復(fù)雜，NC代碼這種傳統(tǒng)的輸入方法在滿足需求時越來越力不從心。當(dāng)前，RS-232C串行接口是大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)采用的接口方式，通過與外部設(shè)備的連接，就可以實現(xiàn)串行通信，文章對這種方法進(jìn)行了具體介紹。

數(shù)控機(jī)床；串行通信

1 簡介

什么是串行通信呢？簡單來說，計算機(jī)主機(jī)與外設(shè)之間、主機(jī)系統(tǒng)與主機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)的串行傳送就是串行通信。將數(shù)據(jù)按照一定的次序一位一位地傳輸下去，而且每一個數(shù)據(jù)占據(jù)的時間長度都是事先計算好的，所以是固定不變的，且在傳輸?shù)倪^程中只使用一條數(shù)據(jù)線。通過這種方法，只需很少的幾條線，就可實現(xiàn)在整個系統(tǒng)內(nèi)的信息交換，對于計算機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信來說，是一種特別合適的方法。

1.1 同步通信

這種方法傳輸數(shù)據(jù)時是連續(xù)的，每一個信息幀與異步通信中的字符幀相比都是不同的，且一次只能傳送一幀信息。一般來說都會包含若干個數(shù)據(jù)字符。每一個信息幀的組成中都含有同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗字符，位于幀開頭的是同步字符，主要功能是確認(rèn)數(shù)據(jù)字符有沒有開始。緊緊跟在同步字符之后的是數(shù)據(jù)字符，對于數(shù)據(jù)字符來說，個數(shù)是沒有限制的，個數(shù)的多少是由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長度決定的。一般情況下，會有一到兩個用來接收的校驗字符，用來對接收到的字符序列進(jìn)行校驗，以確保正確性。但這種通信方法也有一個缺點，就是如果發(fā)送時鐘和接收時鐘不能保持嚴(yán)格的同步，就會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?/p>

1.2 異步通信

異步通信中有兩個比較重要的指標(biāo)：字符幀格式、波特率。通常情況下，數(shù)據(jù)會變成以字符或者字節(jié)為單位的形式，然后組成字符幀傳送。字符幀會將數(shù)據(jù)通過發(fā)送端逐幀發(fā)送出去，然后接收設(shè)備會將這些通過傳輸線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)逐幀接收。但不論是發(fā)送端還是接收端，都可以通過各自的時鐘對數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收進(jìn)行控制，兩端的兩個時鐘源是彼此獨立的，所以不需要完全同步。

一旦傳輸線上發(fā)送過來的低電平邏輯“0”在字符幀起始位被檢測到了，就說明數(shù)據(jù)已經(jīng)經(jīng)過發(fā)送端發(fā)送出去；字符幀中出現(xiàn)了停止位時，說明傳送的這一幀字符已經(jīng)發(fā)送完畢了。

一般來說，串行通信有兩個比較明顯的特點，一個是節(jié)省傳輸線，這是可以看見的。也許在短程通信時，這一優(yōu)點并沒有特別的優(yōu)勢，但是在遠(yuǎn)程通信中，有時就會很明顯，這一點也是串行通信的主要優(yōu)點。第二點是數(shù)據(jù)傳送的效率比較低下，這是串行通信的主要缺點。

2 通訊軟件與參數(shù)設(shè)計

當(dāng)前受到業(yè)界和學(xué)校廣泛認(rèn)可的是美國CNC軟件公司研制的Mastercam軟件，這款軟件的性價比是很高的，而且能夠與數(shù)控機(jī)床之間進(jìn)行通訊，所以很多公司會選擇這一軟件作為通訊軟件。但不管是什么軟件，雖然操作方式、界面會有所不同，但是這些軟件串行通訊的格式必須與數(shù)控機(jī)床的設(shè)置保持一致。一般需要設(shè)置的參數(shù)有：傳輸速率、握手協(xié)議、數(shù)據(jù)位、停止位、文件傳送格式、奇偶檢驗方式等。

在串行通訊中，一般會利用“握手協(xié)議”實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的控制。在數(shù)據(jù)的傳輸過程中，數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象常常會發(fā)生，或者是接收端和發(fā)送端兩邊計算機(jī)的處理速度不同，使得接收端的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)一時難以容下這么多量的數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)丟失，但是“握手協(xié)議”就能有效地解決這個問題。假設(shè)接收端的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)已經(jīng)達(dá)到了上限，如果繼續(xù)傳輸，就會處理不過來，此時“握手協(xié)議”就會發(fā)出“不再接受”的信號，發(fā)送端收到這一信號之后，就會停止數(shù)據(jù)的發(fā)送。所以如果能夠很好地運(yùn)用“握手協(xié)議”，就可以對數(shù)據(jù)傳送的進(jìn)程進(jìn)行控制，防止數(shù)據(jù)丟失造成的不必要損失。一般有硬件流控制和軟件流控制兩種流控制方式。硬件流控制主要依靠電纜線控制接收端和發(fā)送端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送，所以必須要有相應(yīng)的能夠接上的電纜線，而軟件流控制對數(shù)據(jù)的傳輸卻是通過字符來實現(xiàn)的。

3 R S-232傳輸軟件的使用方法

3.1 步驟的設(shè)定

首先在Windows開始菜單中找到附件-通信，然后點擊超級終端使之開始執(zhí)行，接下來是為新建立的連接設(shè)定一個名稱，同時選擇連接的圖標(biāo)。完成后，根據(jù)使用的計算機(jī)的具體資源設(shè)定相對應(yīng)的連接串口，完成點擊確定按鈕后出現(xiàn)一個界面，上面顯示的是完成串行通信的必要參數(shù)。這些都完成后還需要對CNC進(jìn)行設(shè)定，選擇連接的屬性，然后計算機(jī)就可以與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊工作了。

3.2 數(shù)據(jù)傳送

數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒之后就可將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)中了，系統(tǒng)在傳輸過程中要保持在編輯的狀態(tài)，且保護(hù)開關(guān)要設(shè)定在“1”。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文作者對數(shù)控機(jī)床串行通信做出了簡要的分析，希望能夠給予大家一些啟發(fā)性的建議，并且希望大家在閱讀之后能夠給予一些建議，從而促進(jìn)其發(fā)展。

[1]孫家廣,鄭少輝.數(shù)控機(jī)床串行通信應(yīng)用[J].機(jī)械工人,2003.

[2]張軍峰,郭亮.基于串行通信技術(shù)的數(shù)控機(jī)床熱誤差在線補(bǔ)償技術(shù)研究[J].裝備制造技術(shù),2013.

[3]余永維,李朝暉,杜柳青.面向串行異構(gòu)數(shù)控機(jī)床的串口/以太網(wǎng)通信器研究[J].制造業(yè)自動化,2009.

[4]施吉祥,陳建松,張遠(yuǎn)明.基于串行數(shù)據(jù)通信的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[J].機(jī)械制造與自動化,2011.

[5]曲海波.FANUC數(shù)控機(jī)床串行通訊功能的應(yīng)用[J].機(jī)床電器,2010.

[6]崔洪坤.數(shù)控機(jī)床DNC通信在車間級網(wǎng)絡(luò)化制造中的應(yīng)用研究[J].合肥工業(yè)大學(xué),2008.

楊剛，男，1980年出生，重慶人，副高，研究方向：模具數(shù)控加工、數(shù)控機(jī)床、模具CAD/CAM、模具制造工藝等。