RS422通信在DNC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1） 通信信息及地址的編碼

系統(tǒng)中RS422總線的一點(diǎn)對多點(diǎn)的通信是將所有下位機(jī)的接收端并聯(lián)在總線上，接至上位機(jī)的發(fā)送端：而將所有下位機(jī)的發(fā)送端并聯(lián)在總線上，接至上位機(jī)的接收端。因此，選擇下位機(jī)和分辨下位機(jī)，確定通信路徑是完成通信的第一步。

本系統(tǒng)采用一個(gè)字節(jié)來傳遞命令信息加地址信息或狀態(tài)信息加地址信息，分別稱為命令字、狀態(tài)字。從上位機(jī)向下位機(jī)傳送的為命令字，從下位機(jī)向上位機(jī)傳送的為狀態(tài)字。字節(jié)中地址信息占用字節(jié)的低四位，編碼為1～3。命令信息或狀態(tài)信息占用字節(jié)的高四位，地址信息、命令信息、狀態(tài)信息都應(yīng)該是獨(dú)立和唯一的。

例如，急停命令信息編碼040，若上位機(jī)想控制地址編碼為1的正在加工的機(jī)床急停，則發(fā)送命令字應(yīng)為041，該機(jī)床就會執(zhí)行相應(yīng)的動作，其他機(jī)床不予理會。又例如，若上位機(jī)接收到一個(gè)為02的狀態(tài)字，由于編輯狀態(tài)信息編碼為000，故可相應(yīng)判別出此狀態(tài)字為地址編碼為2的機(jī)床的編輯狀態(tài)信息。

2） 命令字、狀態(tài)字和文件傳輸?shù)耐ㄐ偶s定

在本DNC系統(tǒng)通信中，通信的內(nèi)容除了有命令和狀態(tài)，還有文件的傳輸，而文件中的字符是隨機(jī)的，很可能會被某臺機(jī)床誤認(rèn)為是對本機(jī)床的命令字而發(fā)生誤動作：另外，由于電磁干擾和網(wǎng)絡(luò)沖突的存在，接到的字符也可能并不是發(fā)送的字符。因此，為保證通信的可靠性和正確性，應(yīng)該在通信設(shè)計(jì)中采取某些通信約定。

本DNC控制系統(tǒng)采用了特殊字符的雙字符啟動和正反碼校驗(yàn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)上述目的。正反碼校驗(yàn)技術(shù)是指在發(fā)送完字符的正碼后，接著發(fā)送其反碼，這樣接收方就可根據(jù)前后兩字符是否為反碼來判斷接收是否正確。正反碼校驗(yàn)技術(shù)對每一字符的每一位都進(jìn)行校驗(yàn)，比傳統(tǒng)的奇偶校驗(yàn)及累加和校驗(yàn)要可靠得多。特殊啟動字符BREAK規(guī)定為0X80，低四位字節(jié)為零，由于下位機(jī)的地址編碼為1～3，故命令字與狀態(tài)字都不會出現(xiàn)與BREAK相同的字符：文件傳輸中也采用正反碼校驗(yàn)技術(shù)，因此文件傳輸中也不會出現(xiàn)連續(xù)的兩個(gè)BREAK字符，保證了正確啟動，不會引起誤動作。

系統(tǒng)中約定不論是上位機(jī)發(fā)送命令，還是下位機(jī)發(fā)送狀態(tài)，都必須先發(fā)送兩個(gè)連續(xù)的BREAK，然后發(fā)送命令字或狀態(tài)字，再接著發(fā)送其反碼，這樣連續(xù)幾個(gè)字符稱為一幀。

在這樣的通信約定下，對于下位機(jī)來說，只有在它接收到符合約定的命令幀后，才判斷接收到了正確的命令字，進(jìn)而判斷該命令是否為上位機(jī)對本機(jī)的命令。如果是，則返回正確的響應(yīng)，否則不予理睬。上位機(jī)在接收到下位機(jī)的正確響應(yīng)后，就了解到下位機(jī)已經(jīng)正確接收了：若上位機(jī)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（至少為幀往返總線一周所用時(shí)間）接收不到正確響應(yīng)，上位機(jī)會三次重發(fā)來糾錯(cuò)。對于上位機(jī)也是如此，只有在它接收到符合約定的狀態(tài)幀后，才認(rèn)為接收到了正確的狀態(tài)字。

筆者采用Borland C++ 3.1 for DOS語言與Z80匯編語言編寫了通信功能模塊和DNC系統(tǒng)的其他功能模塊。

3 結(jié)語

該DNC控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于浙江華能數(shù)控研究所的三面打孔機(jī)系統(tǒng)中，并在邯鄲冶金機(jī)械備件廠得到推廣。系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，達(dá)到預(yù)期的控制目的，證明RS422通信可靠。