微机与数控串行课件

1、微机与数控机床串行通讯基础及其接口技术集散式控制系统学习心得微机与数控机床串行通讯基础及其接口技术集散式控制系统学习心得一、控制系统的发展史一、模拟仪表控制系统特点：模拟信号为主要控制信号，精度低，易受干扰二、集中式数字控制系统 特点：数字信号为主，易于全局把握，对控制器本身要求很高三、集散控制系统（DCS） 特点：集中管理、分散控制 不具互操作性，开放性不够，造价比较昂贵四、现场总线控制系统（FCS） 特点：一种开放的、具可互操作性的、彻底分散的分布式控制系统一、控制系统的发展史一、模拟仪表控制系统二、发展的特点及集散式控制解决的关键问题一）、控制系统发展的特点 弥补缺陷 客户需求 市场竞争

2、 二）、集散式控制需解决的关键问题 控制设备组网通讯问题 二、发展的特点及集散式控制解决的关键问题一）、控制系统发展的三、集散式控制系统通讯基础 1、 并行通讯：内部通讯（30m以内) 2、 串行通讯：外部通讯 （关键）三、集散式控制系统通讯基础三、串行通讯基础一）、传送方式 单工 半双工 全双工二）、通讯方式 1、异步通讯：存在空闲位 帧格式：起始位，数据位，奇偶校验位，停止位 2、同步通讯：同步字符，无空闲位 注：由时钟实现同步三、串行通讯基础一）、传送方式三）、波特率和接受、发送时钟 1、波特率：数据传送速率（b/s) 衡量传输通道频宽 2、接受/发送时钟：内部产生 a、上升沿：采样，数

3、据检测 b、 下降沿：串行移位发送 注: 异步：频率是波特率的1，16，64倍 同步：相等 3、允许的波特率误差： 8位：6.25 9位：5.56% 11位：4.5%三）、波特率和接受、发送时钟四）、通讯过程及协议一、串并转换移位寄存器二、设备同步 编码方式：发送顺序，位串长度，逻辑电并规定传送速率四）、通讯过程及协议一、串并转换五）、通讯介质的选择 选择标准： 可传输性，连接性 地域范围 抗干扰性 成本 通讯同轴电缆 双绞线 电话线 电力线 光缆五）、通讯介质的选择五、串行通讯总线标准及接口技术概述1、标准异步串行通讯接口 RS-232C（应用最广） RS-449 ，(RS-422, RS4

4、23, RS-485) 20mA电流环（非标准，对电器噪声不敏感） USB通用接口 IEEE1394总线 五、串行通讯总线标准及接口技术概述1、标准异步串行通讯接口六、选择标准一）、通讯速度和通讯距离二）、抗干扰能力六、选择标准一）、通讯速度和通讯距离七、微机与数控机床系统的串口通讯一）、数控机床串口通讯接口特点1、一般都配置了遵守美国电子工业协会标准( EIA)的 RS-232C接口 2、有的还配有网卡，那样联网通讯更为简单3、一般未配置磁盘输入设备 ,遗留了数控机床与微机之间串口通讯的问题。七、微机与数控机床系统的串口通讯一）、数控机床串口通讯接口特二）、通讯方式 点对点： 多点通讯：二）

5、、通讯方式二）、微机 ( PC)串行接口与数控机床 ( CNC)侧的串行接口的一般接线方式 二）、微机 ( PC)串行接口与数控机床 ( CNC)四）、通讯特点及制约因素1、最大距离：15米以内 最大速率：20kb/s2、其实测的传输速率与极限距离关系图：四）、通讯特点及制约因素五）、解决方案选择1、 RS-422、RS-423标准 这两种接口形式在目前的数控机床控制系统上尚不多见。2、调制解调器 对于相距百米以上的微机和数控机床 ,直接用通讯电缆相联 ,传输的数据失真及幅度衰减都会增大 ,会使传输的误码率上升 ,这一问题可以通过在通讯线路上增加调制解调器( MODEM)来解决。3、以太网组网

6、方式 五）、解决方案选择六）、实现串口通讯主要工作： 1、要完成PC机与CNC系统间的硬件连接。 2、编制通讯控制程序。 文件传输型通讯 六）、实现串口通讯主要工作： 七）、通讯控制软件的编制 1、内容： 不同系统间数据传输的同步,通讯适配器的设置与控制通讯协议的控制与执行。2、注意点： 1、I/O指令编程技巧,通讯设备(适配器、MODEM)。 2、PC机接口的选择与启动、数据传输的波特率、停止位、校验位、工作方式、应答信号、文件有效信息开始、终结信号等。 3、而CNC侧的这些相应参数,则是通过预先在机床系统上进行调试设置的。PC机与CNC系统间的这些与通讯有关的参数,均应对应设置匹配。 七）、通讯控制软件的编制 八、工作步骤及注意事项一）、工作步骤 1、连接好通讯线路 2、根据传输距离选择好通讯方式 3、编制好相应的通讯控制软件,设置好CNC侧的RS-232C串口参数后。二）、注意事项 1、通讯电缆的虚焊、短路,使用环境中