数控机床串行通信应用

2017-02-27重庆工业职业技术学院杨刚

河北农机 2017年3期

重庆工业职业技术学院杨刚

数控机床串行通信应用

重庆工业职业技术学院杨刚

随着时代的发展，数控机床的应用逐渐渗透到了各个行业中，包括模具、航空航天等，但是因为产品更新的周期进一步缩短对质量的要求越来越高、零件的形状越来越复杂，NC代码这种传统的输入方法在满足需求时越来越力不从心。当前，RS-232C串行接口是大多数数控系统采用的接口方式，通过与外部设备的连接，就可以实现串行通信，文章对这种方法进行了具体介绍。

数控机床；串行通信

1 简介

什么是串行通信呢？简单来说，计算机主机与外设之间、主机系统与主机系统之间进行的数据的串行传送就是串行通信。将数据按照一定的次序一位一位地传输下去，而且每一个数据占据的时间长度都是事先计算好的，所以是固定不变的，且在传输的过程中只使用一条数据线。通过这种方法，只需很少的几条线，就可实现在整个系统内的信息交换，对于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信来说，是一种特别合适的方法。

1.1 同步通信

这种方法传输数据时是连续的，每一个信息帧与异步通信中的字符帧相比都是不同的，且一次只能传送一帧信息。一般来说都会包含若干个数据字符。每一个信息帧的组成中都含有同步字符、数据字符和校验字符，位于帧开头的是同步字符，主要功能是确认数据字符有没有开始。紧紧跟在同步字符之后的是数据字符，对于数据字符来说，个数是没有限制的，个数的多少是由所需传输的数据块长度决定的。一般情况下，会有一到两个用来接收的校验字符，用来对接收到的字符序列进行校验，以确保正确性。但这种通信方法也有一个缺点，就是如果发送时钟和接收时钟不能保持严格的同步，就会影响数据传输的效果。

1.2 异步通信

异步通信中有两个比较重要的指标：字符帧格式、波特率。通常情况下，数据会变成以字符或者字节为单位的形式，然后组成字符帧传送。字符帧会将数据通过发送端逐帧发送出去，然后接收设备会将这些通过传输线传输的数据逐帧接收。但不论是发送端还是接收端，都可以通过各自的时钟对数据的发送和接收进行控制，两端的两个时钟源是彼此独立的，所以不需要完全同步。

一旦传输线上发送过来的低电平逻辑“0”在字符帧起始位被检测到了，就说明数据已经经过发送端发送出去；字符帧中出现了停止位时，说明传送的这一帧字符已经发送完毕了。

一般来说，串行通信有两个比较明显的特点，一个是节省传输线，这是可以看见的。也许在短程通信时，这一优点并没有特别的优势，但是在远程通信中，有时就会很明显，这一点也是串行通信的主要优点。第二点是数据传送的效率比较低下，这是串行通信的主要缺点。

2 通讯软件与参数设计

当前受到业界和学校广泛认可的是美国CNC软件公司研制的Mastercam软件，这款软件的性价比是很高的，而且能够与数控机床之间进行通讯，所以很多公司会选择这一软件作为通讯软件。但不管是什么软件，虽然操作方式、界面会有所不同，但是这些软件串行通讯的格式必须与数控机床的设置保持一致。一般需要设置的参数有：传输速率、握手协议、数据位、停止位、文件传送格式、奇偶检验方式等。

在串行通讯中，一般会利用“握手协议”实现对数据的控制。在数据的传输过程中，数据丢失的现象常常会发生，或者是接收端和发送端两边计算机的处理速度不同，使得接收端的数据缓冲区一时难以容下这么多量的数据，造成数据丢失，但是“握手协议”就能有效地解决这个问题。假设接收端的数据缓冲区已经达到了上限，如果继续传输，就会处理不过来，此时“握手协议”就会发出“不再接受”的信号，发送端收到这一信号之后，就会停止数据的发送。所以如果能够很好地运用“握手协议”，就可以对数据传送的进程进行控制，防止数据丢失造成的不必要损失。一般有硬件流控制和软件流控制两种流控制方式。硬件流控制主要依靠电缆线控制接收端和发送端实现数据的传送，所以必须要有相应的能够接上的电缆线，而软件流控制对数据的传输却是通过字符来实现的。

3 R S-232传输软件的使用方法

3.1 步骤的设定

首先在Windows开始菜单中找到附件-通信，然后点击超级终端使之开始执行，接下来是为新建立的连接设定一个名称，同时选择连接的图标。完成后，根据使用的计算机的具体资源设定相对应的连接串口，完成点击确定按钮后出现一个界面，上面显示的是完成串行通信的必要参数。这些都完成后还需要对CNC进行设定，选择连接的属性，然后计算机就可以与数控系统进行通讯工作了。

3.2 数据传送

数控系统准备就绪之后就可将数据传送到系统中了，系统在传输过程中要保持在编辑的状态，且保护开关要设定在“1”。