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(shí)代的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用逐漸滲透到了各個(gè)行業(yè)中，包括模具、航空航天等，但是因?yàn)楫a(chǎn)品更新的周期進(jìn)一步縮短對(duì)質(zhì)量的要求越來(lái)越高、零件的形狀越來(lái)越復(fù)雜，NC代碼這種傳統(tǒng)的輸入方法在滿足需求時(shí)越來(lái)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(guò)與外部設(shè)備的連接，就可以實(shí)現(xiàn)串行通信，文章對(duì)這種方法進(jìn)行了具體介紹。

數(shù)控機(jī)床；串行通信

1 簡(jiǎn)介

什么是串行通信呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，計(jì)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(gè)數(shù)據(jù)占據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)度都是事先計(jì)算好的，所以是固定不變的，且在傳輸?shù)倪^(guò)程中只使用一條數(shù)據(jù)線。通過(guò)這種方法，只需很少的幾條線，就可實(shí)現(xiàn)在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的信息交換，對(duì)于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信來(lái)說(shuō)，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(shí)是連續(xù)的，每一個(gè)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(lái)說(shuō)都會(huì)包含若干個(gè)數(shù)據(jù)字符。每一個(gè)信息幀的組成中都含有同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗(yàn)字符，位于幀開(kāi)頭的是同步字符，主要功能是確認(rèn)數(shù)據(jù)字符有沒(méi)有開(kāi)始。緊緊跟在同步字符之后的是數(shù)據(jù)字符，對(duì)于數(shù)據(jù)字符來(lái)說(shuō)，個(gè)數(shù)是沒(méi)有限制的，個(gè)數(shù)的多少是由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長(zhǎng)度決定的。一般情況下，會(huì)有一到兩個(gè)用來(lái)接收的校驗(yàn)字符，用來(lái)對(duì)接收到的字符序列進(jìn)行校驗(yàn)，以確保正確性。但這種通信方法也有一個(gè)缺點(diǎn)，就是如果發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘不能保持嚴(yán)格的同步，就會(huì)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(gè)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(huì)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(huì)將數(shù)據(jù)通過(guò)發(fā)送端逐幀發(fā)送出去，然后接收設(shè)備會(huì)將這些通過(guò)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(guò)各自的時(shí)鐘對(duì)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收進(jìn)行控制，兩端的兩個(gè)時(shí)鐘源是彼此獨(dú)立的，所以不需要完全同步。

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

一般來(lái)說(shuō)，串行通信有兩個(gè)比較明顯的特點(diǎn)，一個(gè)是節(jié)省傳輸線，這是可以看見(jiàn)的。也許在短程通信時(shí)，這一優(yōu)點(diǎn)并沒(méi)有特別的優(yōu)勢(shì)，但是在遠(yuǎn)程通信中，有時(shí)就會(huì)很明顯，這一點(diǎn)也是串行通信的主要優(yōu)點(diǎn)。第二點(diǎn)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(diǎn)。

2 通訊軟件與參數(shù)設(shè)計(jì)

當(dāng)前受到業(yè)界和學(xué)校廣泛認(rèn)可的是美國(guó)CNC軟件公司研制的Mastercam軟件，這款軟件的性價(jià)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(huì)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(huì)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(yàn)方式等。

在串行通訊中，一般會(huì)利用“握手協(xié)議”實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的控制。在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中，數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象常常會(huì)發(fā)生，或者是接收端和發(fā)送端兩邊計(jì)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(shí)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(gè)問(wèn)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(huì)處理不過(guò)來(lái)，此時(shí)“握手協(xié)議”就會(huì)發(fā)出“不再接受”的信號(hào)，發(fā)送端收到這一信號(hào)之后，就會(huì)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(duì)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(shí)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(duì)數(shù)據(jù)的傳輸卻是通過(guò)字符來(lái)實(shí)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(kāi)始菜單中找到附件-通信，然后點(diǎn)擊超級(jí)終端使之開(kāi)始執(zhí)行，接下來(lái)是為新建立的連接設(shè)定一個(gè)名稱，同時(shí)選擇連接的圖標(biāo)。完成后，根據(jù)使用的計(jì)算機(jī)的具體資源設(shè)定相對(duì)應(yīng)的連接串口，完成點(diǎn)擊確定按鈕后出現(xiàn)一個(gè)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(duì)CNC進(jìn)行設(shè)定，選擇連接的屬性，然后計(jì)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(guò)程中要保持在編輯的狀態(tài)，且保護(hù)開(kāi)關(guān)要設(shè)定在“1”。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文作者對(duì)數(shù)控機(jī)床串行通信做出了簡(jiǎn)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。

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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。