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          數控系統的輸入輸出和通信要求舉例說明

          CNC裝置的輸入輸出和通信要求

          CNC裝置作為控制獨立的單臺機床設備時,通常需要與下列設備相接并進行數據的輸    入、輸出并與其他裝置設備進行信息交換和傳遞,具體要求如下:

          1)數據輸入輸出設備。如光電紙帶閱讀機(PTR),紙帶穿孔機(PP),零件的編程機和可編程控制器(PLC)的編程機等。

          2)外部機床控制面板,包括鍵盤和終端顯示器。特別是大型數控機床,為了操作方便,往往在機床一側設置一個外部的機床控制面板。其結構可以是固定的,或者是懸掛式的。它往往遠離CNC裝置。早期CNC裝置采用專用的遠距離輸出輸入接口,近來采用標準的RS-232C20mA電流環接口。

          3)通用的手搖脈沖發生器。

          4)進給驅動線路和主軸驅動線路。一般情況下,主軸驅動和進給驅動線路與CNC裝置裝在同一機柜或相鄰機柜內,通過內部連線相連,它們之間不設置通用輸出輸入接口。

          例如,西門子公司Sinumerik38系統設有V24RS-232C)/20mA接口供程序輸入輸出之用。Sinumerik810820設有兩個通用V2420mA接口,可用以連接數據輸出輸入設備。 而外部機床控制面板通過IO模塊相連。規定V24接口傳輸距離不大干50m20mA電流環接口可達1000m

          隨著工廠自動化(FA)和計算機集成制造系統(CIMS)的發展,CNC裝置作為FACIMS結構中的一個基礎層次,用作設備層或工作站層的控制器時,可以是分布式數控系統(DNC或稱群控系統),柔性制造系統(FMS)的有機組成部分。一般通過工業局部網絡相連。

          CNC裝置除了要與數據輸出輸入設備等外部設備相連接外,還要與上級主計算機或DNC    計算機直接通信或通過工廠局部網絡相連,具有網絡通信功能。CNC裝置與上級計算機或單元控制器間交換的數據要比單機運行時多得多。例如,機床起停信號、操作指令、機床狀態信息、零件程序的傳送,其他CNC數據的傳送等。為此,傳送的速率也要高些,一般通過RS-232c20mA接口的傳送速率不超過9600bits

            美國A-B公司8600系統為滿足CIMS通信要求,配置如下三種接口:小型DNC接口;遠距離輸入輸出接口;數據高速通道(Data Highway),相當于工業局部網絡的通信接口。

          FANUCl5系統也有類似接口功能。CNC裝置通過專用通信處理機,遠程緩沖存儲器,    RS-422接口,采用通信協議Protocol AB,傳送速率可達86.4Kbits,若采用HDLC協議,傳送速率可達920Kbits。為了滿足工廠自動化和CIMS的需要還可配置MAP3.0接口板,以便接人工業局部網絡。

          Sinumerik850880系統除配置有標準的RS-232C接口外,還設置有SINEC H1網絡接口和MAPManufacturing Automation Protocol 制造自動化協議)網絡接口(或稱SINEC H2接口)。通過網絡接口可將CNC 連至西門子的SINEC H1網絡和MAP工業局部網絡中。SINEC  H1網絡類似Ether net(以太網),遵循CSMACD(載波偵聽多路存取/沖突檢測)控制方式的IEEE802.3。西門子的SINECH2工業局部網絡(LAN)遵循MAP3.0 協議,以令牌通行(token Passing)方式的IEEE802.4對分布式總線結構的LAN進行控制。