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数控系统的输入输出和通信要求举例说明

CNC装置的输入输出和通信要求

CNC装置作为控制独立的单台机床设备时,通常需要与下列设备相接并进行数据的输    入、输出并与其他装置设备进行信息交换和传递,具体要求如下:

1)数据输入输出设备。如光电纸带阅读机(PTR),纸带穿孔机(PP),零件的编程机和可编程控制器(PLC)的编程机等。

2)外部机床控制面板,包括键盘和终端显示器。特别是大型数控机床,为了操作方便,往往在机床一侧设置一个外部的机床控制面板。其结构可以是固定的,或者是悬挂式的。它往往远离CNC装置。早期CNC装置采用专用的远距离输出输入接口,近来采用标准的RS-232C20mA电流环接口。

3)通用的手摇脉冲发生器。

4)进给驱动线路和主轴驱动线路。一般情况下,主轴驱动和进给驱动线路与CNC装置装在同一机柜或相邻机柜内,通过内部连线相连,它们之间不设置通用输出输入接口。

例如,西门子公司Sinumerik38系统设有V24RS-232C)/20mA接口供程序输入输出之用。Sinumerik810820设有两个通用V2420mA接口,可用以连接数据输出输入设备。 而外部机床控制面板通过IO模块相连。规定V24接口传输距离不大干50m20mA电流环接口可达1000m

随着工厂自动化(FA)和计算机集成制造系统(CIMS)的发展,CNC装置作为FACIMS结构中的一个基础层次,用作设备层或工作站层的控制器时,可以是分布式数控系统(DNC或称群控系统),柔性制造系统(FMS)的有机组成部分。一般通过工业局部网络相连。

CNC装置除了要与数据输出输入设备等外部设备相连接外,还要与上级主计算机或DNC    计算机直接通信或通过工厂局部网络相连,具有网络通信功能。CNC装置与上级计算机或单元控制器间交换的数据要比单机运行时多得多。例如,机床起停信号、操作指令、机床状态信息、零件程序的传送,其他CNC数据的传送等。为此,传送的速率也要高些,一般通过RS-232c20mA接口的传送速率不超过9600bits

  美国A-B公司8600系统为满足CIMS通信要求,配置如下三种接口:小型DNC接口;远距离输入输出接口;数据高速通道(Data Highway),相当于工业局部网络的通信接口。

FANUCl5系统也有类似接口功能。CNC装置通过专用通信处理机,远程缓冲存储器,    RS-422接口,采用通信协议Protocol AB,传送速率可达86.4Kbits,若采用HDLC协议,传送速率可达920Kbits。为了满足工厂自动化和CIMS的需要还可配置MAP3.0接口板,以便接人工业局部网络。

Sinumerik850880系统除配置有标准的RS-232C接口外,还设置有SINEC H1网络接口和MAPManufacturing Automation Protocol 制造自动化协议)网络接口(或称SINEC H2接口)。通过网络接口可将CNC 连至西门子的SINEC H1网络和MAP工业局部网络中。SINEC  H1网络类似Ether net(以太网),遵循CSMACD(载波侦听多路存取/冲突检测)控制方式的IEEE802.3。西门子的SINECH2工业局部网络(LAN)遵循MAP3.0 协议,以令牌通行(token Passing)方式的IEEE802.4对分布式总线结构的LAN进行控制。

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