1、前 言

    數控機床是一種高效率的機電一體化設備，已廣泛應用在各加工制造企業當中，在應用當中，利用RS-232C串口進行數據的傳輸是其中較為重要的一個環節。

    RS-232C接口在數控機床上有9針或25針串口，其特點是：簡單，用一根RS-232C電纜和電腦進行連接，可實現在計算機和數控機床之間進行系統參數、加工程序、PLC程序、刀補等數據傳輸；完成數據備份和數據恢復；DNC加工和診斷維修。

2、RS-232C通信概述

    2.1 RS-232C定義：RS-232C是美國電子工業協會EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數。

    RS-232C標準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232C標準規定，驅動器允許有2500pF的電容負載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232C屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內的通信。

    2.2  RS-232C接口的電氣特性：在RS-232C中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即：邏 輯“1”，-5— -15V；邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V的信號作為邏輯“0”，高到-3V的信號 作為邏輯“1”

    2.3  RS-232C接口的物理結構：一些設備與PC機連接的RS-232C接口,因為不使用對方的傳送控制信號，只需三條接口線,即“發送數據”、“接收數據”和“信號地”。所以采用DB-9的9芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。目前數控機床已經很少使用DB-25型連接器，一般都是用DB-9型連接器

    2.4  RS-232C引腳分配（DB-9）：見下表格。

表2-1 DB-9引腳說明表

    以下是針對三菱新推出的新數控系統M7系列的串口應用進行的說明。

3、M7系列串口的分類和功能

    3.1 M7系列數控系統分類：

    M7系列數控系統分為三大類：1）M70系列；2）M700系列；3）C70系列。如下圖所示：

圖3-1 M7系列數控系統概覽

    以上數控系列是目前三菱最新的正在推出的數控系統。

  3.2 M7系列數控系統串口的分類：以下表格為M7系列串口名稱和串口分類。

表3-1 M7系列數控系統串口分類

    由以上表格可知：

    M70系列只有一種串口SIO，分別由通道1和通道2組成。
    M700系列的串口分為顯示單元串口（SIOPC）和控制單元串口（SIO），也分別由通道1和通道2 組成。
    C70與外部裝置通信時使用USB和IC卡，沒有串口功能。

    以下就串口的接線方式詳述如下：

表3-2 串口SIO電纜圖

    如下圖所示，F034是1CH的接法；F035是1CH＋2CH的接法。

圖3-2 串口SIO接線圖

    3.2.2 M700系列串口SIO連接電纜和接線圖同M70系列串口：M700VS串口SIO1和SIO2連接電纜和接線圖分別同M70系列串口，SIO1與SIO2功能和使用方法相同。

    3.2.3 M700系列串口SIOPC（除M700VS外）連接電纜和接線圖：

表3-3 串口SIOPC電纜圖

    如下圖所示，G031是1CH的接法；G032是1CH＋2CH的接法。

圖3-2 串口SIO接線圖

    3.2.4  M700系列控制單元串口與顯示單元串口區別

    控制單元與顯示單元串口通道1區別如下：

表3-4 串口電纜F034通道1


表3-5 串口電纜G031通道1

    備注：
    1、DR——Data set ready；CD——Data carrier deteect；RI——Ring indicator
    2、除上述信號不相同外，其余都相同。

    控制單元與顯示單元串口通道1區別如下：

表3-6 串口電纜F035通道2


表3-7 串口電纜G032通道2

    備注：
    1、DR——Data set ready；CD——Data carrier deteect；RI——Ring indicator
    2、除上述信號不相同外，其余都相同。

    以上不同的信號為控制信號，其余都是相同的。

    在數據傳輸過程中對控制信號無要求時，其對應電纜可以相互替換使用。

    3.2.5 電腦與機臺鈑金側的接線圖（僅供參考） ，如下圖所示：

圖3-4  電腦與機臺鈑金側電纜接線圖

    3.2.6 M7系列串口功能

    NC控制單元串口SIO功能：

表3-8 NC控制單元串口SIO功能

    備注：1. O表示可以使用；——表示不可以使用。
    2.此處RS232C功能對應M700系列NC單元的SIO。
    3.DNC進行分“TAPE”運行和“LINK B” 運行；#8109：1；LINK B；0 TAPE。

    顯示單元串口SIOPC功能：

表3-9 NC顯示單元串口SIOPC功能

    備注：1. O表示可以使用；——表示不可以使用。
    2. M700系列的顯示單元的串口只具備以上兩項功能。
    3.輸入輸出的數據；加工程序；NC參數；維修數據等。

4、電腦通信軟件和M7通信參數設定

    4.1 電腦通信軟件設定

    以電腦自帶軟件超級終端為例，按照以下方式設置該軟件：先確定使用哪一個串口（本例以COM6為例），然后對所使用串口的屬性進行如下設定。

圖4-1電腦側COM口通信設定

    4.2 M7通信（NC側）參數設定

    端口（即通信）號設置（以端口2為例）和裝置設置（以裝置0為例）：

圖4-2 NC側參數通信設定1

    上述參數#9102：設為0即波特率為19200bps（1：9600；2：4800）。

    若進行computer Link B運行，除設定參數#8109為1，端口設定為2外（NC要開通此選項功能，才能進行#8109設定），還要設定以下參數：

圖4-4 NC側參數通信設定

5、結束語

    雖然以太網在一定程度上傳輸速率比串口快，但是當前串口在數控機床上應用仍然很普遍，在加工者和機床之間仍然起著橋梁作用。