异构机床串行通信设计和实现

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1、异构机床串行通信设计和实现【摘要】本文主要阐述了异构数控系统的集成方案、串行通信、硬件布局方案等内容，将生产任务通过局域网分配给各个加工单元，并使之信息相互交换，因此，在数控加工网络化系统中，不仅仅要考虑设备层异构数控加工设备的集成，还要考虑DNC整个系统内的数据传输。【关键词】异构机床；串行通信；硬件随着计算机技术、通信技术和CIMS技术的不断发展，DNC的内涵和功能不断扩大，与以前的DNC相比有很大的区别，它着眼于车间的信息集成，针对车间的生产计划，技术准备，加工操作等基本作业进行集中监控和分散控制，把生产任务通

2、过局域网分配给各个加工单元，并使之信息相互交换，因此，在数控加工网络化系统中，不仅仅要考虑设备层异构数控加工设备的集成，还要考虑DNC整个系统内的数据传输，现针对公共实训基地进行异构机床串行通信设计与实现。一、异构数控系统的集成方案DNC主机与数控机床之间的通讯连接是DNC系统的关键技术之一。由于不同的数控设备的通讯接口差别较大，数控协议的种类也较多，要想形成数控加工的网络化制造，必须将这些异构数控系统集成起来。为了实现异构数控系统集成化管理，数控系统制造商们己在积极地寻找解决通讯协议标准化问题的途径。在数控通讯协议

3、标准化之前，数控加工车间只能依靠研制专门的DNC装置来解决数控机床的集成控制和管理问题，诸如FANUC和Siemens等异构系统的通讯［1］。DNC装置初始阶段的研究重点是开发智能硬件设备，接口标准主要依靠智能硬件装置实现异构系统的通讯协议的转换。目前，数控通讯协议转换的实现逐渐从智能硬件技术向'‘软插件”技术转移。"九五”期间，我国"863”高科技计划己经立项研制这种DNC软插件系统，这对数控设备的集成管理具有重大意义。二、串行通信(一)串行通信基本概念串行通信是数据在单条一位宽的传输线上，一比特接一比特地按顺序传

4、送的方式，为了保证数据传送的正确和一致，接收和发送双方对数据的传送应确定一致的且相互遵守的约定，它包括数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、错误校验方式及控制字符定义等，即通信协议(protocol)⑵。串行通信的特点如下：1.节省传输线，这是显而易见的。尤其是在远程通信时,此特点尤为重要。这也是串行通信的主要优点。2•数据传送效率低。与并行通信比，这也这是显而易见的，如图1,这也是串行通信的主要缺点。由此可见，串行通信适合于远距离传送，可以从几米到数千公里。对于长距离、低速率的通信，串行通信往往是唯一的选择。串行

5、通信根据其信息传输格式不同可分为异步通信和同步通信。异步通信结构简单，但速度不快。同步通信传送率高，但接口结构复杂，一般在传送大量数据时使用。异步串行通信在数控机床上应用比较广泛，现在主要的接口标准有RS-232C和RS-422/RS-485。串行通信中，数据通常是在两个站之间进行传送，按照数据流的方向可分成三种基本的传送模式：全双工、半双工和单工。在串行数据传输中，如果传送的数据可以被接收端立即处理，就不需要流控制，但是如果通信两端的操作存在速度上的差异，就必须有流控制。流控制有数据缓冲和数据流开关控制两类，后者又

6、可以进一步分为RTS/CTS,XON/XOFF和协议传送等。（二）串行通信的接口标准1.RS-232C接口标准[3]RS-232C标准（协议）是美国EIA（Elect-ronicIndustryAssociation）与BELL等公司一起开发的的通信协议，在异步串行通信中应用最广泛的标准总线，其全称是EIA-RS-232C,其中RS是RecommendedStandar的缩写，代表推赠标准，232是标识符，c代表最近一次的修改。它最初是为远程通信连接数据终端设备DTE(DataTerminalEquipment)与数

7、据电路端接设备DCE(DataCircuit-teminatingEquipment)而制订的，但目前以广泛用于计算机与终端或外设之间的近端连接。图2即为计算机主板上的两个RS-232通信端口图片。(1)RS-232C引脚定义RS-232C标准并未定义连接器的物理特性，常用的有DB-25和DB-9类型的连接器，其引脚的定义也各不相同。PC和XT机采用DB-25型连接器，AT机采用DB-9型连接器。引脚定义见表lo(2)RS-232C电气特性EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种型号线功能都作了明确规定。在R

8、S-232C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑”1”-5〜-15V；逻辑”0”：+5〜+15V。噪声容限为2Vo即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑”0”，高到一3V的信号作为逻辑”1”。(3)接口的物理结构RS232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座，通常插头在DCE端，插座在DTE端。一些设备与PC机连接