| 基于CAXA-DNC的机床数据通信 |
| 作者 ：季照平 ，邱玉琴 | | 更新时间：2008-2-15 |
|
|
| 百度推广广告 | | 发生地方都是；离开；卢萨卡；离开 发送到搜索色撒发送到发生地... | |
| 百度推广广告 | | 发生地方都是；离开；卢萨卡；离开 发送到搜索色撒发送到发生地... | |
| biaoti1 | | 还是打开发生地方都是发生大幅度是否撒 是非得失发生地方司法... | |
|
（南通职业大学,江苏 南通 226007 ）
摘 要: 利用RS-232接口，通过CAXA-DNC实现数控机床之间的组网并与计算机通信。以此来提高机床与计算机的通信效率，并实现资源共享。
关键词: 通信 ；CAXA-DNC；RS-232
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
引言
随着CAD/CAM、CIMS技术的发展，数控机床得到了越来越广泛的应用。长期以来大多数工作人员采取直接在机床操作面板上手动输入程序的方法, 这种方法出错几率比较高，并且效率比较低。尽管这些年来有的企业采用了计算机进行点对点的数据通信 , 并且相应的通信软件都是基于DOS/Windows98操作系统的通信程序 , 且通信距离十分有限。这些缺陷导致无法实现数据资源的共享 , 制约着制造业网络化、柔性化的发展。而将数控设备组成网络，将能够完全解决上述问题。让设备连接组成网络，已经成为全世界企业的共识 , 数控设备网络化已成为数控设备发展的必然趋势 。数控设备的通信方式很多 ,有带以太网模块的数控系统如SIEMENS 840D , 但目前此类数控设备还是寥寥无几。绝大部分设备是带串行接口 ,其中以RS232、RS422和RS485接口的数控机床最为典型，尤其是带RS232接口的数控机床最为普遍,如FANUC 0i－MA/MB/MC 、FANUC 0i－TB、SIEMENS 802C/802S、WA-21DT 等均采用RS-232接口 。然而RS232的通讯距离和通讯速率均比较低 ,如何将带有这些普通串口的机床与没有距离限制的高速INTERNET相连是很具有实际应用价值 , 本文将以带RS232串口的数控加工中心TONMAC XH713A(FANUC 0i－MC)为例 ,探讨这类机床基于CAXA-DNC的联网方式。
1 RS232接口简介
RS232是60年代末美国电子工业协会(EIA)颁布的总线标准,它适合于数据传输率在110-19200范围内的通信。它作为一种标准,目前在计算机通信接口中广泛采用,是计算机的标准接口之一。大部分数控设备都是通过串口进行设备与外部计算机的数据交换。
1.1 智能终端
智能终端亦称为终端服务器、通讯服务器、访问服务器、异步串口服务器，是一个带有CPU和嵌入式OS及完整TCP/IP协议栈的独力智能设备，主要工作是完成串行数据和网络IP包之间的数据转换，从而完成终端登录，扩展串口，将传统的串行设备联网，串行设备互相通信等功能。
智能终端作为以前多用户卡的扩展，具有比多用户卡更广泛的应用，及更强的功能。而且作为独立的设备，它不占用主机的系统资源，保证了产品的可靠性和运行效率。除此之外，它还有维护方便，随时升级的优点，减少了客户的投资。
以前当我们要进行数据传输时，我们就得去机床上操作，并且这些机床可能由不同的操作系统去控制，也许每台机床需要一台PC来支持。现在，以太网－互联网等网络构架已逐渐在自动化产业中被广泛应用，串口通信成为自动化系统通信的主流。通过TCP/IP和以太网，利用智能终端可以使原本不具网口的设备可以连接到网络中，并实现不同主机、不同机床间的数据共享，大大的提高了工作效率。
智能终端服务器采用高性能的专用处理器，可将RS232串口的数据转换成TCP/IP协议平台上的10M/100M以太网数据。
我们选用的智能终端是在CanHigher公司的NC601（如图1）的
基础上专为CAXA定制的特殊版。智能终端服务器内置CAXA
开发的面向机床联网用户专用的通信软件。
图1 NC601
1.2 智能终端的技术参数
一个RS232端口串口的波特率可高达4608000bps。提供了完整的RS232信号，包括DCD、RX、TX、DTR、RTS、CTS、GND。采用Hyperstone公司的TISC/DSP处理器：E1-16XS 32位嵌入式100MHz主频的CPU，2M的RAM，整体性能强大。其CPU内部电压1.5V，具有功耗小，发热量低，非常适合工业使用。同时，提供电源、网口指示灯，很方便的提示工作状态。
该智能终端具有以下功能：
（1） 支持RS232机床协议
除支持标准Xon/Xoff、RTS/CTS/DTR/DSR标准协议外，还增加了面向工业机床的各类特殊协议。可支持FANUC、Siemens、Mitsubishi、CINCINNANTI、广州数控、华中数控、华新数控等各类数控机床串口通信协议。
（2） 扩展串口模式
具有齐全的基于Windows平台下的扩展串口能力，在windows平台下的管理程序，可运行在Windows2000/WindowsXP下，最多可管理1024个串口设备。
（3） 终端服务器参数配置
可以通过连接在第一个端口的终端或仿真终端对终端服务器的参数进行配置，也可以在网络上任何位置TELNET到终端服务器上进行配置。
2 硬件连接
智能终端的串口是标准的9针公头的DTE方式RS232接口（图2），即有一个与标准PC计算机串口相同的串口。信号线定义如表一。
图2 RS232接口
表一 RS232管脚定义
编号 名称 方向 说明
1 DCD 输入 数据载波检测
2 RXD 输入 数据接收
3 TXD 输出 数据发送
4 DTR 输出 数据终端就绪
5 GND 接地 信号地线
6 DSR 输入 数据设备就绪
7 RTS 输出 请求发送
8 CTS 输入 清除发送
9 RI 输入 振铃检测
NC601中所有的串口，全采用8芯RJ－45插座（图3）：
各管脚的定义如表二：
图4 通信电缆连接方式
整个车间数据通讯方案结构图（图5）：
图5 整个车间数据通讯方案结构图
3 通信模块的软件部分
在进行串口通信之前，必须先设置好通信参数。尤其是对串口传输的程序进行实时加工时，如果通信参数设置不对，可能使数控程序无法传输，甚至影响到正常加工。因此，串口参数的设置至关重要。
3.1 机床参数设置
要实现数控机床组网并实现通信，必须先对其通讯参数进行设置。
参数设置（以FANUC 0i－MC 为例）如表三：
表三 机床通信参数的数值
参数名 参数值
I/O通道 1
设备号 0
波特率 19200bps/s
停止位数 1
NULL输入（EIA） ALM
TV校验（注释） OFF
TV校验 OFF
输出代码 ISO
输入代码 ASCII
同步孔输出 NO FEED
EOB 输出 LF
在设置参数时，需要同时兼顾发送端和接收端，两端参数必须保持一致，否则会导致通信不能顺利进行。在以上几个参数中，对于I/O通道号，应根据实际连接的I/O通道号来设定。而对于传输的波特率，由于它代表的是传输的速度，所以尽量取较大的值来进行通信，当设置的波特率无法建立通信时，可以尝试更换较小的波特率值。对于其它的一些参数，我们并不需要对它进行修改，按照默认值即可。
3.2 通信软件参数设置
选用的通信软件是由北航海尔软件有限公司生产的CAXA软件的DNC模块。
下面介绍对通信软件CAXA-DNC的通信参数设置，如图6所示。
图6 软件参数设置对话框
按照对话框中的所填参数的要求，并结合对机床设置的参数，对对话框中的
数据进行设置。值的注意的是，要确保设置参数的一致性。
4 数据通信
当完成了对数控机床以及通讯软件的参数设置后，就可以很方便的实现数据通信，并实现数据资源的共享。
4.1 机床端请求服务器发送代码文件
机床作为终端设备，当机床要从PC机获取某个文件时，需要向服务器发送一个请求指令，然后再接收，即可得到需要的代码（前提是该服务器设置的机床路径下存在该文件）。如服务器端在某机床参数中，“接收指令起始字符”设置为“Q”，“接收指令结束字符”设置为“V”。则当机床的操作人员在机床上编辑一个如下请求发送“test.cut”代码文件的G代码后，系统将自动从该机床对应的计算机路径下找到该文件，并将其发送回机床端。请求代码如下：“Q2test.cutV”。
4.2机床端请求服务器发送列表文件
如服务器端在某机床参数中，“接收指令起始字符”设置为“Q”，“接收指令结束字符”设置为“V”。如果该机床的操作人员在机床上编制了这样一个代码：
“Q3 V”并将此代码发送至服务器端，服务器收到此信息后，会将该机床对应路径下的文件作一个列表发送回机床端。
4.3机床端请求服务器接收机床发送的文件
若服务器端在某机床参数中，“接收指令起始字符”设置为“Q”，“接收指令结束字符”设置为“V”。机床端想要将某程序发送至机床并以 “test.cut”为文件名，保留在服务器相应的路径下，则机床操作者只需要先发送一个代码文件“Q4test.cutV” ，然后再发送所要上传的文件，服务器将会把上传的文件以“test.cut”作为文件名存在相应的路径下。
5 结束语
通过智能终端，把带有普通串口RS232的数控机床实现了组网。大大提高了PC机与机床的通信效率，实现了数据资源的共享。这必将成为机床数据通讯的发展趋势。
参考文献：
[1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004.
[2] 元增民, 张文希.单片机原理与应用基础[M]. 长沙：国防科技大学出版社，2006.
[3] Wayne Tomasi. 数据通信与联网技术[M].北京：清华大学出版社，2006 .
[4] 北京北航海尔软件有限公司等[Z].CAXA-DNC 用户手册，2004.
Data Communication of Machi…… 全科论文中心http://www.issncn.net
全科论文中心http://www.issncn.net
|
|
|
|
