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微機與多臺加工中心串行通訊的實現
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1 前言
  微機和加工中心的串行數據通訊一般使用RS-232C,RS-422/485標準。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,有較強的抗共模干擾能力,通信距離可達1200m,最大傳送速率可達10Mbps,可以實現多點傳輸,十分適用于將生產現場惡劣環境下分散的多臺制造設備可靠地互聯。
  金城集團從日本大隈公司引進了多臺OSP7000臥式加工中心,在引進該加工中心的時候因沒有考慮與CIM系統的集成,所以加工中心沒有配備NDC(DNC:直接數字控制)接口及其軟件。實際生產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備與上層CIM系統實現集成的要求。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網,實現與CIM系統的集成,筆者利用研華ADAM模塊構建了基于RS-485標準的ADAM數據采集網絡,實現單元控制微機與柔性制造單元內多臺加工中心的高效、穩定、可靠的串行通信。并對系統硬件實現方法和軟件設計等進行詳細討論。
2 系統的硬件實現
2.1 系統硬件實現
  為實現微機和多臺加工中心的連接,使用研華ADAM模塊來構建設備層通訊網絡,如圖2—1所示。其中ADAM4520模塊實現RS-232C信號向RS-ADAM4521模塊的輸入端就直接連接在ADAM網絡的數據總線上,輸出端與加工中心的RS-232C口相連。

  OSP7000系列臥式加工中心數控系統提供BTR方式和DC代碼控制方式實現加工中心和外部通訊設備的數據通訊,系統選用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串行端口,實現單元控制微機和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,根據實際情況可以多個模塊合用一塊電源,考慮到導線壓降,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而導致傳輸信號的失真,在總線的兩端加120Ω的終端匹配電阻。連接在ADAM數采網絡數據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模塊初始化來設定它的地址。
2.2 系統初始化
  a)ADAM系列模塊初始化 ADAM模塊初始化后才能接入ADAM數據采集網絡。初始化方法是將一塊ADAM4520模塊和需要設定地址的ADAM4521模塊按圖2—1所示連接,短接ADAM4521模塊的GND端和INIT*端(恢復為出廠設置),然后接通電源,在控制計算機上運行該模塊附帶的初始化軟件。該初始化軟件可設置模塊地址、數據傳輸格式(數據位、停止位、校驗方式)和通訊波特率等。設定完成后移去GND和INIT*短接的導線使設定生效,該設定將被寫入模塊內EPROM中。
  b)加工中心參數設置的初始化 OSP加工中心數控系統有許多控制參數,必須正確設置這些參數才能實現DNC通訊。OSP數控系統的NC任選參數分為任選參數位(Bit)、任選參數字(Word)和任選參數長字(LongWord)3種,其中NC任選參數位控制的第8號參數控制系統通訊方式選擇和通訊參數,選擇DC控制方式,通訊參數設置為數據位8位、停止位1位、偶校驗、DC代碼控制,這

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