數(shù)控機床RS422通信口及與RS232C的連接
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1 引言
數(shù)控機床正越來越得到廣泛使用。為了使用方便和擴展系統(tǒng)功能，數(shù)控系統(tǒng)一般都配有與外設進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?strong>RS232C標準串行通信口。該標準規(guī)定了數(shù)據(jù)和控制信號的電壓標準及范圍，即+15～+3V為正范圍，+3～-3V為轉換電平，-3～-15V為負范圍，以確保正確地發(fā)送二進制數(shù)據(jù)和執(zhí)行設備控制。由于信號幅值跳變太大，又在短短的微秒級內，不斷產生峰對峰值為20～30V的跳變，在通信中形成高頻竄擾的干擾源，傳輸距離越長，對此干涉越敏感，速率越高，干擾影響也越大。因此RS232C規(guī)定通信電纜長度限定在15m以內，串行數(shù)據(jù)傳輸率為0～20000位/s。這顯然不能滿足某些特殊用戶的使用要求，尤其在電網環(huán)境干擾源較多時，即使通信距離較短，傳送的數(shù)據(jù)也可能丟碼或改碼，給機床加工帶來不良影響。為了克服這一問題，目前，一些先進的數(shù)控系統(tǒng)均配有抗干擾較強的RS422串行通信口。
2 RS422的特點
RS422與RS232C都是串行通信口，其主要差別是信號在導線上傳輸?shù)姆椒ú煌琑S232是用傳輸信號線與公共地線之間的電壓差；RS422是利用信號導線之間平衡信號的電壓差，采用差動式工作的驅動器(G)與接收器(R)，用對稱的兩根電纜A、B連接，如圖1所示。
 圖1 |
RS422傳送數(shù)據(jù)使用一對發(fā)送數(shù)據(jù)線，一對接收數(shù)據(jù)線，其性能的提高是基于以下兩方面的改進；
- 將信號傳輸?shù)姆禂[動(峰對峰值)從RS232的20～30V降低為12V。
- 為發(fā)送回路及接受回路分別提供了獨立的地線而不再共用一條公共地線。
這兩項措施有力地減少了線間干擾，差動式工作方式大大提高了對周圍環(huán)境的抗干擾能力，從而大大提高了數(shù)據(jù)的傳播速度及擴大了傳輸距離。其傳輸速率可達90000位/s，傳輸距離可在1000多米的雙絞線上進行可靠通信。RS422正越來越多地應用于工業(yè)現(xiàn)場控制中。
3 實現(xiàn)方法
由于用戶的迫切要求，1994年我們通過分析，在XK5032數(shù)控銑床上，成功地為用戶解決了RS422對RS232的通信，為用戶解決了設備間干擾的問題。
下面以AB8400數(shù)控系統(tǒng)為例，闡述CNC系統(tǒng)RS422口與外設串行口實現(xiàn)通信的具體方法：
- 在系統(tǒng)中選擇RS422口為通信口，設定全部相關參數(shù)，如傳遞波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位等。
- 在外設口設置相同參數(shù)。
- 由于通過RS422對RS232C的通信，因此，數(shù)據(jù)信號必需經過轉換。我們采用了一種成熟的轉換口，將信號進行轉換。
- 連接：數(shù)控系統(tǒng)P8口的一對數(shù)據(jù)傳送線與轉換口的一對接收線相連，P8口的一對數(shù)據(jù)接收線與轉換器的一對傳送線相連，如圖2所示。
 圖2 |
經過上述處理后，數(shù)控機床就可通過RS422實現(xiàn)與外設之間數(shù)據(jù)傳遞。
4 結束語
數(shù)控機床使用RS422串行通信口，可大大提高抗干擾能力，提高傳送速率，擴大傳送距離，降低傳送的誤碼率，大大提高了機床加工可靠性。經實踐證明，效果很好。而且具備RS422的其它系統(tǒng)，如FANUC、MAHO等系統(tǒng)均可使用，遇有RS232口損壞，改RS422不用維修也可使用，具有推廣價值。
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