随着数控机床的应用越来越多,以往在机床上直接手工编程、修改、调试和加工的方法越来越不适用。因为这对于简单零件的加工还可以完成,但对于较复杂的零件,例如模具的数控加工编程,都需要使用计算机才能实现。目前,一般是在机床旁边放置一台计算机,利用CADPCAM软件进行编程,再与机床进行通信,发送数控加工程序,后置处理后开始加工,由于现场条件恶劣,计算机容易损坏,并且仅仅利用计算机传输程序,其利用率不高,如果每台机床都配置计算机,成本开支较大。另外,利用RS-232 直接进行通信,距离有限。因此,本文针对FANUC 数控系统用户较多,利用其提供的RS-232 通信接口和通信协议,通过RS-485 接口转换远程智能通信模块,选用VB 或VC 软件开发上位机管理程序,从而解决了一台计算机与多台数控机床进行通信的问题,提高了系统资源的利用率,还为进一步构建车间级制造管理系统创造了条件。
2.总体设计方案
2.1.原理框图
利用台湾泓格公司提供的远程智能通信模块I-7520 和I-7527 来构建整个通信系统[2 ,3 ] ,其中I-7520模块是把标准的RS-232 通信转换成RS-485 通信,而I27527 模块则是把RS-485 通信转换成多路RS-232 通信,上述模块之间采用RS-485 方式,可实现远距离通信,具有高通信速率、高采样分辨率、智能化、光电隔离强抗干扰和双看门狗设计,具有自适应和多串行接口功能,如图1 所示系统框图中,把PC 机的RS-232 通信口接至I-7520 模块,转换成RS-485 通信, 然后I-7527 模块可以将RS-485 信号转换成7 路RS-232 ,而FANUC 数控系统具有RS-232 通信接口,这样只要把数控系统的串行接口相应接至I-7527 模块对应的RS-232 即可,如果需要还可以扩展更多RS-485 转RS-232的智能模块。根据FANUC 数控系统相关资料介绍的通信协议[4] ,利用VB 或VC 软件提供的控件及通信模块,在上位机中开发出相应的通信软件。
2.2 I-7520 模块
I-7520 智能型通信模块输入端为标准的RS-232通信口,输出端为RS-485 通信接口(DATA + 和DATA- ) ,内置“自适应芯片”可改变通信波特率,没有中继器时,一个RS-485 网络最多允许连256 个节点模块,内部RS-232 的光电隔离可避免外设通信故障影响计算机功能,由于该智能通信模块内部专用电路需要外加电源,因此要求输入10～30V 工作电压,本系统选用+ 24V 电压,由于I-7520 模块本身具有判断数据流向的能力,因此与上位机通信时只需要3 根连线(发送数据SD、接收数据RD 和信号地SG) 即可。
2.3 I-7527 模块
I-7527 模块由RS-485 转RS-232 智能通信模块共有8 个通信接口,其中COM1、COM3～ COM8 为7个输出通信接口,而COM2 为RS-485 通信方式,COM1 可以根据跳线选择RS-232 或RS-485 ,同时COM1 也可以作为程序下载端口,该智能通信模块的通信口地址可由软件进行编址。模块共设有30 个实用指令,通过这些指令可以很简单地对其进行地址的识别与改变,参数的读取与修改,开关量输入与输出,看门狗定时器启动等。I-7527 模块上每一个RS-232 接口的参数设置,都要根据下位机设备的具体要求作相应的改变。
2.4 FANUC 数控系统通信接口
FANUC 数控系统具有标准的RS-232 通信接口,可以与普通外设进行串行通信,按照标准9 芯插座接线,当数控系统与外设通信,而外设没有使用ER 和DR 时,必须把FANUC 数控系统RS-232 通信接口上的RS 和CS 信号短接,ERDR 和CD 信号短接,具体可参考Oi 硬件连接手册技术资料,但由于I-7527 模块中的COM3～COM8 也没有使用ER 和DR ,因此FANUC 数控系统与I-7527 模块的COM3～COM8 的连接如图1所示。另外,如果FANUC 数控系统提供了DB25 芯通信插座,这时要求根据信号功能接线。
