电子信息工程技术毕业设计

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基于FANUC系统的PC机与数控机床多机通信 1。引言 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...全部

  基于FANUC系统的PC机与数控机床多机通信 1。引言 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。 3。上位机软件设计 远程通信功能的实现除了正确进行硬件配置和连接外,还需自行开发上位机管理软件。
  其中,远程通信软件主要针对FANUC 数控系统,软件开发具有一定的特殊性,并且主要包括两个方面的内容:一个是有关通信参数设置功能的实现;另一个是FANUC 数控系统传输数据包的处理软件。 3。
  1 编程平台选择 上位机开发软件选用VB 语言,主要使用MSComm通信控件[5 ] 。其主要功能的属性如下:CommPort 用于设置或返回通信连接端口的编号;Settings 用于设置初始化参数; PortOpen 用于设置或返回通信连接端口的状态; Input 用于从缓存区返回并删除字符;Output 用于将一个字符串写入输出缓存区; InputLen 用于指定由串行端口读入的字符串长度;HandShanking 用于指定通信双方的交握协议;Rthreshold 用于设置或返回引发接收事件的字符数;CommEvent 属性在于通信错误或事件发生时都会产生OnComm事件。
   3。2 通信端口参数设置 对于I27520 模块,主要完成RS-232 到RS-485 的转换,基本上不需要处理,该模块对远程网络通信起到一个物理功能转换作用,不影响软件编程,而I-7527模块是把RS-485 转换成多个RS-232 通信接口,便于现场设备使用,在该智能转换模块上保存着通信口地址以及相关通信参数的设置,这时利用VB 软件根据I-7527 模块提供的专用指令进行每个通信端口的参数设置编程,并确保对通信端口、波特率、校验位、数据位、停止位等都能进行柔性设置。
   3。3 数据包传输处理软件在该部分软件编制中要针对FANUC 数控系统通信协议,解剖和处理与FANUC 系统相关的传输数据格式转换,否则数据显示将会乱码,这是该通信软件处理的重点和难点。
  进一步将上传的数据包打开分析,可以进行相应的处理,例如保存、显示、监测和诊断等,有关部分的内容因篇幅所限将另文阐述。 4。FANUC 系统通信参数设置 为了实现上、下位机的正确通信, 下位机即FANUC数控系统必须设置相应的通信参数,如果系统出厂时已经设置了通信参数,则可根据该数控系统而设置上位机相应的参数;如果出厂时没有设置系统参数,则必须重新将FANUC 数控系统通信参数设置保存在内部参数单元101～103 中,主要涉及到波特率、停止位等,FANUC 系统传输程序时采用的是偶校验,数据位为7位。
   5。小结 上述介绍的远程通信系统已经成功应用于我院FANUC 数控系统应用中心,利用一台计算机远程管理多台机床数控加工程序的传输及状态监测,较好地解决了远距离通信、资源合理利用、抗干扰能力等问题,这对于生产现场具有应用价值,可以满足工厂车间远程多机通信的要求。
  同时,对于其他厂家的数控系统,只要根据约定的协议,修改数据传输软件即可使用,因此也可以扩展到其他远程多机通信场合。在完成上述远程通信功能的条件下,除了传送数控加工程序外,还可以对加工现场和数控机床进行监测监控,甚至组成远程支持的专家诊断系统,有关这方面的工作还有待于继续深入展开。
  收起