引言

　　隨著產品的增多，數控生產中存在以下的問題:

　　(1)生產效率低:程序在控制面板上手工輸人，速度慢、準確性差，一些復雜程序有數百甚至上千行，輸完后再校驗模擬，往往要消耗很多時間，在其它數控機床上再次調用時需要重新輸人。

　　(2)缺乏數控程序的驗證和持續改進:數控程序在機床上調試更改后，不能及時將更改信息反饋給編程人員，容易因信息滯后而造成質量事故。

　　(3)人量數控程序和機床數據不便于積累、備份和存檔管理，不利于機床維修和快速恢復機床數據。

　　針對以上問題，根據有關文獻，研究采用RS-232C串行接門，實現PC機與數控機床的雙向通信，完成數控加工程序和數據的傳輸。

1 通信的方法

　　1.1 硬件的配置

　　西門子SINUMERIK 810D數控車床；

　　串口數據線；臺式計算機(486以上IBM兼容機)或筆記本電腦。

接口類型：9芯(DB-9)或25芯(DB-25)RS-232C串口(兩種串口類型電氣特性相同)。

　　串口數據線有三種 ：9針-9針數據線、9針25針數據線和25針-25針數據線，根據機床和電腦端口選擇相應數據線，具體接線方式可參考PCIN軟件(V24一INI菜單中選擇WIREI AYOUT)或西門子操作手冊中有關接線說明。最簡單的接線方式可以只有3條線，即將地、接收數據和發送數據三腳交叉相連。

　　一些市售的串口交叉數據線就只有3線，這種數據線只能用于不需要握手協議的串行通訊，如傳輸程序、參數等文本文件(ASCII-file)，無法在線加工或傳輸二進制文件(binary file)。

　　1.2 軟件的配置　　西門子通信軟件PCIN4-43或以上版本，DOS操作系統。WIN98以上操作系統可使用WIN—PCIN或wINDOwS附件中的超級終端程序。

　　1.3 參數的設定

　　1.3.1 PCIN端參數設置：在PCIN的第一菜單欄：V24一INI中設置參數(使用上下光標鍵選擇菜單，左右光標鍵選擇參數，回車鍵確認)．

　　需要說明的是：歐美設備數據位(DATA BITS)一般為8位，日本設備一般為7位。　　在線加工或傳輸PLC程序時，為保證數據傳輸的同步性，PC(二進制)格式要選擇開(BINFII EON)，傳輸文本文件(程序)時則設為BINFII EOFF。

　　1.3.2 機床數控系統的參數設定　　在數控系統集成面板上選擇“SERVICES”服務操作區，按DATA OUT(數據讀出)，進人數據輸出菜單，用豎向軟鍵選擇接口：“RS-232用戶接口”，按“SET”設置接口參數。SINUMERIK 810D系統有2個RS-232串口，25針串行接口分配為COM1，9針串行接口分配為COM2，使用時要注意將COM NUMBER設置為相應端口號，其余參數設置與PCIN端相同。

　　1.3.3 數據流控制的設定　　數據流控制也稱為“握手協議”，數據在通訊時用協議控制數據傳輸，可以提高通信的可靠性。PC機中常用的兩種流控制是硬件流控制(包括RTS／CTS、DTR／CTS等)和軟件流控制XON／XO—FF。西門子810D／840D系統采用RTS／CTS控制，因此在PCIN設置中，XON／XOFF應設定為OFF，并將電纜線兩端的RTS、CTS線對應相連。FANUC系統一般采用XON／XOFF軟件流控制。

　　1.4 傳輸規則的設定　　采用PCIN傳輸時，如果要將計算機中的程序輸人數控系統．在計算機上所編的程序必須加一個文件頭。否則可能會提示格式不正確，不能正常傳輸程序。程序以%開始，以%結束。　　

Siemens系統程序開頭格式的設定：　　%N-程序名-MPF；　　$PATH=／-N-MPF DIR　　其中“程序名”必須符合西門子命名規則。“MPF”為擴展名，子程序的擴展名為“SPF”。行號可以不輸。程序中字母應大寫。

　1.5 通信線路的連接　　在通電之前把數據線兩頭分別連接到PC和數控機床的串口上。拔插數據線之前，一定要關閉計算機及數控機床電源，否則極易損壞機床和PC的RS一232接口。

　　1.6 數據傳輸方法　　無論是數據備份還是數據恢復，傳輸的原則是：

　　準備接收數據的一方先準備好，處于接收狀態；

　　兩端參數設定一致。

　　1.6.1 由機床向PC機備份數據和程序

　　(1)啟動PCIN軟件，選擇DATA—IN，回車確認，在FII E NAME欄中輸人存盤路徑及文件名后回車確認。此時PC處于等待數據輸人狀態。

　　(2)機床端：在數控系統集成面板上選擇“SERVICES”服務操作區，按DATA oUT(數據輸出)，進人數據輸出菜單，用豎向軟鍵選擇接口：“RS-232用戶”，選擇零件程序(主程序文件)和子程序或其它項目。按啟動即開始數據傳輸，傳輸時會有字節數變化，直至結束。

　　1.6.2 由PC向機床傳輸備份數據和程序

　　(1)機床端：在數控系統集成面板上選擇“SERVICES”服務操作區，按DATA IN ，進人數據輸人菜單，用豎向軟鍵選擇接口：“RS-232用戶”。按啟動鍵等待數據輸人。

　　(2)啟動PCIN軟件，選擇DATA—OUT，回車確認，在FII E NAME欄中輸人要輸人的程序或文件后回車確認，即開始數據傳輸直至結束。

　　使用中要注意的問題：

　　(1)禁止帶電拔插數據線，插撥時至少有一端是斷電的，否則極易損壞機床和PC的RS232接口。

　　(2)使用臺式機時一定要將PC外殼或地線與機床地線連接，以防漏電燒壞機床串口。在信號線上串聯100～200 Q的電阻，可起到限流保護作用。

　　(3)為防止數據丟失，應經常對主程序、子程序、R參數、刀偏、零偏和設定參數等數據進　行備份，以便于維修和恢復。

　　(4)數控程序要以文本形式傳輸，選擇較低的串口傳輸率，格式要標準化。

　　(5)PC機的串口傳輸率最高可達128 000bps，一般數控系統無法達到，FANUC—Oi最高也只能達到19 200 bps。當傳輸不正常時，波特率可以設得低一些，如4 800bps，但要注意PC與機床設定要一致。

　　(6)串口通信距離不要超過15 m，否則會導致錯誤或無法傳輸。降低波特率可提高傳輸距離，避免通訊現場電磁干擾。

　　(7)筆記本電腦上使用一些USB to CoM線時可能會出現傳輸不正常，這主要與筆記本電壓低(臺式機上串口電壓為15 V，筆記本電腦USB輸出電壓6 V)有關。

　　(8)廠商采用的芯片質量也相當重要。原裝數據線采用國際名牌貼片元件(如PRoI IFIC科技的PI 芯片)，其功耗較小，而兼容USB—CoM線往往用的是廉價芯片，做工用料較差，當輸出電流無法滿足數據線工作需要時，數據線就會信號出錯甚至無法正常工作。