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微機(jī)與多臺加工中心串行通訊的實現(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,只能用于短距離點對點通信的場合。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,可以實現(xiàn)多點傳輸,十分適用于將生產(chǎn)現(xiàn)場惡劣環(huán)境下分散的多臺制造設(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OSP7000臥式加工中心,在引進(jìn)該加工中心的時候因沒有考慮與CIM系統(tǒng)的集成,所以加工中心沒有配備NDC(DNC:直接數(shù)字控制)接口及其軟件。實際生產(chǎn)中操作工人臨時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加工中心聯(lián)網(wǎng),實現(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),實現(xiàn)單元控制微機(jī)與柔性制造單元內(nèi)多臺加工中心的高效、穩(wěn)定、可靠的串行通信。并對系統(tǒng)硬件實現(xiàn)方法和軟件設(shè)計等進(jìn)行詳細(xì)討論。
2 系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
  為實現(xiàn)微機(jī)和多臺加工中心的連接,使用研華ADAM模塊來構(gòu)建設(shè)備層通訊網(wǎng)絡(luò),如圖2—1所示。其中ADAM4520模塊實現(xiàn)RS-232C信號向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),兩者無法直接連接,因此必須自制電纜(圖2—1中連接電纜2)實現(xiàn)兩者的連接。在制作連接電纜時,要注意ADAM4521模塊的串口用針2表示TXD信號,用針3表示RXD信號,OSP加工中心是25針的串行接口,用針2表示TXD信號,用針3表示RXD信號。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)用于延長單元控制計算機(jī)串行端口,實現(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)實際情況可以多個模塊合用一塊電源,考慮到導(dǎo)線壓降,必須保證電壓在+10V~+30V之間。為了防止信號在總線上傳輸因阻抗不連續(xù)而導(dǎo)致傳輸信號的失真,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,可以通過對ADAM4521模塊初始化來設(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,在控制計算機(jī)上運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)長字(LongWord)3種,其中NC任選參數(shù)位控制的第8號參數(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、DC代碼控制,這

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