引言

　　随着产品的增多，数控生产中存在以下的问题:

　　(1)生产效率低:程序在控制面板上手工输人，速度慢、准确性差，一些复杂程序有数百甚至上千行，输完后再校验模拟，往往要消耗很多时间，在其它数控机床上再次调用时需要重新输人。

　　(2)缺乏数控程序的验证和持续改进:数控程序在机床上调试更改后，不能及时将更改信息反馈给编程人员，容易因信息滞后而造成质量事故。

　　(3)人量数控程序和机床数据不便于积累、备份和存档管理，不利于机床维修和快速恢复机床数据。

　　针对以上问题，根据有关文献，研究采用RS-232C串行接门，实现PC机与数控机床的双向通信，完成数控加工程序和数据的传输。

1 通信的方法

　　1.1 硬件的配置

　　西门子SINUMERIK 810D数控车床；

　　串口数据线；台式计算机(486以上IBM兼容机)或笔记本电脑。

接口类型：9芯(DB-9)或25芯(DB-25)RS-232C串口(两种串口类型电气特性相同)。

　　串口数据线有三种 ：9针-9针数据线、9针25针数据线和25针-25针数据线，根据机床和电脑端口选择相应数据线，具体接线方式可参考PCIN软件(V24一INI菜单中选择WIREI AYOUT)或西门子操作手册中有关接线说明。最简单的接线方式可以只有3条线，即将地、接收数据和发送数据三脚交叉相连。

　　一些市售的串口交叉数据线就只有3线，这种数据线只能用于不需要握手协议的串行通讯，如传输程序、参数等文本文件(ASCII-file)，无法在线加工或传输二进制文件(binary file)。

　　1.2 软件的配置　　西门子通信软件PCIN4-43或以上版本，DOS操作系统。WIN98以上操作系统可使用WIN—PCIN或wINDOwS附件中的超级终端程序。

　　1.3 参数的设定

　　1.3.1 PCIN端参数设置：在PCIN的第一菜单栏：V24一INI中设置参数(使用上下光标键选择菜单，左右光标键选择参数，回车键确认)．

　　需要说明的是：欧美设备数据位(DATA BITS)一般为8位，日本设备一般为7位。　　在线加工或传输PLC程序时，为保证数据传输的同步性，PC(二进制)格式要选择开(BINFII EON)，传输文本文件(程序)时则设为BINFII EOFF。

　　1.3.2 机床数控系统的参数设定　　在数控系统集成面板上选择“SERVICES”服务操作区，按DATA OUT(数据读出)，进人数据输出菜单，用竖向软键选择接口：“RS-232用户接口”，按“SET”设置接口参数。SINUMERIK 810D系统有2个RS-232串口，25针串行接口分配为COM1，9针串行接口分配为COM2，使用时要注意将COM NUMBER设置为相应端口号，其余参数设置与PCIN端相同。

　　1.3.3 数据流控制的设定　　数据流控制也称为“握手协议”，数据在通讯时用协议控制数据传输，可以提高通信的可靠性。PC机中常用的两种流控制是硬件流控制(包括RTS／CTS、DTR／CTS等)和软件流控制XON／XO—FF。西门子810D／840D系统采用RTS／CTS控制，因此在PCIN设置中，XON／XOFF应设定为OFF，并将电缆线两端的RTS、CTS线对应相连。FANUC系统一般采用XON／XOFF软件流控制。

　　1.4 传输规则的设定　　采用PCIN传输时，如果要将计算机中的程序输人数控系统．在计算机上所编的程序必须加一个文件头。否则可能会提示格式不正确，不能正常传输程序。程序以%开始，以%结束。　　

Siemens系统程序开头格式的设定：　　%N-程序名-MPF；　　$PATH=／-N-MPF DIR　　其中“程序名”必须符合西门子命名规则。“MPF”为扩展名，子程序的扩展名为“SPF”。行号可以不输。程序中字母应大写。

　1.5 通信线路的连接　　在通电之前把数据线两头分别连接到PC和数控机床的串口上。拔插数据线之前，一定要关闭计算机及数控机床电源，否则极易损坏机床和PC的RS一232接口。

　　1.6 数据传输方法　　无论是数据备份还是数据恢复，传输的原则是：

　　准备接收数据的一方先准备好，处于接收状态；

　　两端参数设定一致。

　　1.6.1 由机床向PC机备份数据和程序

　　(1)启动PCIN软件，选择DATA—IN，回车确认，在FII E NAME栏中输人存盘路径及文件名后回车确认。此时PC处于等待数据输人状态。

　　(2)机床端：在数控系统集成面板上选择“SERVICES”服务操作区，按DATA oUT(数据输出)，进人数据输出菜单，用竖向软键选择接口：“RS-232用户”，选择零件程序(主程序文件)和子程序或其它项目。按启动即开始数据传输，传输时会有字节数变化，直至结束。

　　1.6.2 由PC向机床传输备份数据和程序

　　(1)机床端：在数控系统集成面板上选择“SERVICES”服务操作区，按DATA IN ，进人数据输人菜单，用竖向软键选择接口：“RS-232用户”。按启动键等待数据输人。

　　(2)启动PCIN软件，选择DATA—OUT，回车确认，在FII E NAME栏中输人要输人的程序或文件后回车确认，即开始数据传输直至结束。

　　使用中要注意的问题：

　　(1)禁止带电拔插数据线，插拨时至少有一端是断电的，否则极易损坏机床和PC的RS232接口。

　　(2)使用台式机时一定要将PC外壳或地线与机床地线连接，以防漏电烧坏机床串口。在信号线上串联100～200 Q的电阻，可起到限流保护作用。

　　(3)为防止数据丢失，应经常对主程序、子程序、R参数、刀偏、零偏和设定参数等数据进　行备份，以便于维修和恢复。

　　(4)数控程序要以文本形式传输，选择较低的串口传输率，格式要标准化。

　　(5)PC机的串口传输率最高可达128 000bps，一般数控系统无法达到，FANUC—Oi最高也只能达到19 200 bps。当传输不正常时，波特率可以设得低一些，如4 800bps，但要注意PC与机床设定要一致。

　　(6)串口通信距离不要超过15 m，否则会导致错误或无法传输。降低波特率可提高传输距离，避免通讯现场电磁干扰。

　　(7)笔记本电脑上使用一些USB to CoM线时可能会出现传输不正常，这主要与笔记本电压低(台式机上串口电压为15 V，笔记本电脑USB输出电压6 V)有关。

　　(8)厂商采用的芯片质量也相当重要。原装数据线采用国际名牌贴片元件(如PRoI IFIC科技的PI 芯片)，其功耗较小，而兼容USB—CoM线往往用的是廉价芯片，做工用料较差，当输出电流无法满足数据线工作需要时，数据线就会信号出错甚至无法正常工作。