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微機(jī)與多臺(tái)加工中心串行通訊的實(shí)現(xiàn)
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1 前言
  微機(jī)和加工中心的串行數(shù)據(jù)通訊一般使用RS-232C,RS-422/485標(biāo)準(zhǔn)。RS-232C采用非平衡電壓型線電路,其分布電容限制了它的傳輸距離及通訊速率,且不具有抗共模干擾能力,只能用于短距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的場(chǎng)合。RS-422/485為差分平衡型線電路,有較強(qiáng)的抗共模干擾能力,通信距離可達(dá)1200m,最大傳送速率可達(dá)10Mbps,可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)傳輸,十分適用于將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境下分散的多臺(tái)制造設(shè)備可靠地互聯(lián)。
  金城集團(tuán)從日本大隈公司引進(jìn)了多臺(tái)OSP7000臥式加工中心,在引進(jìn)該加工中心的時(shí)候因沒(méi)有考慮與CIM系統(tǒng)的集成,所以加工中心沒(méi)有配備NDC(DNC:直接數(shù)字控制)接口及其軟件。實(shí)際生產(chǎn)中操作工人臨時(shí)用筆記本電腦將待加工零件的NC程序輸入到加工中心,這樣做不僅操作麻煩,而且不符合車間底層制造設(shè)備與上層CIM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成的要求。在JC-CIMS二期工程中,為了將柔性制造單元的多臺(tái)加工中心聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)與CIM系統(tǒng)的集成,筆者利用研華ADAM模塊構(gòu)建了基于RS-485標(biāo)準(zhǔn)的ADAM數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)單元控制微機(jī)與柔性制造單元內(nèi)多臺(tái)加工中心的高效、穩(wěn)定、可靠的串行通信。并對(duì)系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)方法和軟件設(shè)計(jì)等進(jìn)行詳細(xì)討論。
2 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
  為實(shí)現(xiàn)微機(jī)和多臺(tái)加工中心的連接,使用研華ADAM模塊來(lái)構(gòu)建設(shè)備層通訊網(wǎng)絡(luò),如圖2—1所示。其中ADAM4520模塊實(shí)現(xiàn)RS-232C信號(hào)向RS-ADAM4521模塊的輸入端就直接連接在ADAM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)總線上,輸出端與加工中心的RS-232C口相連。

  OSP7000系列臥式加工中心數(shù)控系統(tǒng)提供BTR方式和DC代碼控制方式實(shí)現(xiàn)加工中心和外部通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊,系統(tǒng)選用DC代碼控制方式。由于OSP7000系列加工中心帶有25針串行通訊接口(插座),而ADAM4520帶有9針串行通訊接口(插座),兩者無(wú)法直接連接,因此必須自制電纜(圖2—1中連接電纜2)實(shí)現(xiàn)兩者的連接。在制作連接電纜時(shí),要注意ADAM4521模塊的串口用針2表示TXD信號(hào),用針3表示RXD信號(hào),OSP加工中心是25針的串行接口,用針2表示TXD信號(hào),用針3表示RXD信號(hào)。加工中心和ADAM4521的連接電纜的接線如圖2—1所示。
  將ADAM4520模塊直接連接在單元控制微機(jī)RS-233C串行端口上比較困難,所以自制了一根通訊電纜(圖2—1中連接電纜1)用于延長(zhǎng)單元控制計(jì)算機(jī)串行端口,實(shí)現(xiàn)單元控制微機(jī)和ADAM4520模塊的連接,該電纜采用三線非交叉接法。
  需要注意的是每塊ADAM模塊電源采用直流供應(yīng),根據(jù)實(shí)際情況可以多個(gè)模塊合用一塊電源,考慮到導(dǎo)線壓降,必須保證電壓在+10V~+30V之間。為了防止信號(hào)在總線上傳輸因阻抗不連續(xù)而導(dǎo)致傳輸信號(hào)的失真,在總線的兩端加120Ω的終端匹配電阻。連接在ADAM數(shù)采網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線上的加工中心的地址是由與其相連的ADAM4521模塊所確定的,可以通過(guò)對(duì)ADAM4521模塊初始化來(lái)設(shè)定它的地址。
2.2 系統(tǒng)初始化
  a)ADAM系列模塊初始化 ADAM模塊初始化后才能接入ADAM數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。初始化方法是將一塊ADAM4520模塊和需要設(shè)定地址的ADAM4521模塊按圖2—1所示連接,短接ADAM4521模塊的GND端和INIT*端(恢復(fù)為出廠設(shè)置),然后接通電源,在控制計(jì)算機(jī)上運(yùn)行該模塊附帶的初始化軟件。該初始化軟件可設(shè)置模塊地址、數(shù)據(jù)傳輸格式(數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)方式)和通訊波特率等。設(shè)定完成后移去GND和INIT*短接的導(dǎo)線使設(shè)定生效,該設(shè)定將被寫(xiě)入模塊內(nèi)EPROM中。
  b)加工中心參數(shù)設(shè)置的初始化 OSP加工中心數(shù)控系統(tǒng)有許多控制參數(shù),必須正確設(shè)置這些參數(shù)才能實(shí)現(xiàn)DNC通訊。OSP數(shù)控系統(tǒng)的NC任選參數(shù)分為任選參數(shù)位(Bit)、任選參數(shù)字(Word)和任選參數(shù)長(zhǎng)字(LongWord)3種,其中NC任選參數(shù)位控制的第8號(hào)參數(shù)控制系統(tǒng)通訊方式選擇和通訊參數(shù),選擇DC控制方式,通訊參數(shù)設(shè)置為數(shù)據(jù)位8位、停止位1位、偶校驗(yàn)、DC代碼控制,這

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