RS422在数控机床联网中的应用冷热缸立式车床隔离柱拉伸模具化纤滤纸Lp
RS422在数控机床联中的应用
摘 要:阐述RS422在数控机床通讯中的应用方法,提供一种简单、可靠、实用的数控机床联方法。
关键词:通讯;CNC;RS422;RS232
数控机床是集计算机技术、自动控制要求愈来愈严格技术、机械制造技术于一体的产物;是实现柔性制造的基本单元。数控机床可以直接用CAD、CAM生成的加工程序加工机械零件。复杂机械零件的加工程序往往户外箱包非常庞大。通常由计算机通过RS232接口输入数控机床的控制系统——CNC。由于RS232自身特点,传输距离不长,在工厂环境中,存在复杂的干扰,即使使用较短的连线,也经常传输出错,甚至无法传输。加工程序数据出错,不仅会导致加工零件报废,有时还会使机床遭到破坏。
解决上述问题,可将RS232传输方式改为RS422传输方式。RS422传输方式大大减少数据误码,延长通讯距离,并可实现多台数控机床共享一台计算机。
1 RS232与RS422
RS232是个人计算机(PC)标准串行通讯接口。RS232标准规定,驱动器允许2500pf的电容负载,通讯距离受到此规定的限制。RS232属于单端信号传输(见图1),存在共地噪声和不能抑制共模干扰问题,造成通讯不可靠。在存在强干扰源的环境中,不可靠问仍处于发展的重要战略机遇期题尤为突出。
RS422是在通讯距离为几十米到几千米时,广泛采用的全双工的通讯方式。RS422是采用平衡发送、差分接受的方式,使用两对屏蔽双绞线连接(见图2),因此具有抑制共模干扰的能力。接受器具有很高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,所以传输信号可以在很远处得到恢复。
2 单个CNC与PC通过RS422的连接
2.1 硬件连接
多数CNC系统都具有RS422接口,但都在CNC内部控制箱或控制板上,没有连到机床外部机箱上。这个RS422接口可以找出来直接利用。PC一般都不具有RS422接口,可以通过购买具有RS422接口的板进行扩充,也可以做一个转接板,实现RS232到RS422的转换。
使用MAX202实现RS232到TTL电平的变换(见图3),MAX202内部有电源变换电路,使用单一+5V电源就可以实现RS232到TTL电平的变换;用MAX490E实现TTL到RS422信号的转换,MAX490E具有±15KV ESD 保护,能有效防止静电对接口芯片的破坏。加装接口板可以有效保护PC机RS232接口不受意外损坏。接口板工作电流很小,电源可以从PC的USB口取得。
2.2软件设置
CNC有许多参数用于控制通讯。为了减少连线,电路没有连接硬件握手信号线,所以应将CNC与PC握手方式改为软件握手(XON、XOFF方式);4、采取进口全数字式交换伺服机电由于RS422抗干扰能力很强,可以将通讯波特率设置到最高值,提高通讯速度;将CNC数据输入口(Input Device)改为RS422。PC软件也作相应调整,保持与CNC一致。
3 多台CNC与PC通过RS422的连接
有多台CNC时,可以在PC的每个RS232接口都加一个图3转接板实现与CNC连接,一般PC只有二个RS232接口,只能连接两台CNC,PC利用率很低。对图3转接板作一定修改就可以实现用一个串口连接多台CNC(见图4)。
通过图4转接板,可以实现一个串口与四台CNC的连接。这种连接唯一限制是PC只能分时与不同的CNC通讯。图4中不进行数据传输的CNC镇江串口输出为1(CNC不开机时,由上拉、下拉电阻保证差分输出为1),与正在传输的CNC信号相与输出仍然是正在传输的CNC信号,因此正在传输的CNC信号可以发送到PC。PC发送信号时,所有CNC都能接受到PC传送的数据,但不处于数据传输状态的CNC将自动丢弃PC发来的数据。如果需要连接更多的CNC,可以根据上述原理,增加与门和MAX490E进行扩充。
软件设置类似于单台连接。多数PC传输软件均能针对不同CNC作不同设置,并保存到文件中。调入不同的设置文件,就可以实现对串口作不同的设置,因此尽管使用同一串口仍然可以对不同的CNC作不同的金属管材参数设置。
4结束语
用一台PC可以实现与多台CNC连接,改变了每台数控机床都必须配一台计算机的联模式,提供了一种廉价而有效CNC联方式。RS422传输方式允许较长距离的传输,每个数控加工车间只要配备一到二台计算机就可以满足需要。计算机通过局域可以和其他计算机和工作站连接,不仅实现零件加工程序上传输,而且实现了CAD、CAM、零件加工程序等资源的共享。
参考文献
1 MAXIM 产品资料全集. CDROM. 2000
2 郭文加. RS-485收发器及组中的有关问题. 电子技术应用仓储货架. 1998,(1)(end)
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