1、前 言

    数控机床是一种高效率的机电一体化设备，已广泛应用在各加工制造企业当中，在应用当中，利用RS-232C串口进行数据的传输是其中较为重要的一个环节。

    RS-232C接口在数控机床上有9针或25针串口，其特点是：简单，用一根RS-232C电缆和电脑进行连接，可实现在计算机和数控机床之间进行系统参数、加工程序、PLC程序、刀补等数据传输；完成数据备份和数据恢复；DNC加工和诊断维修。

2、RS-232C通信概述

    2.1 RS-232C定义：RS-232C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。

    RS-232C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232C属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。

    2.2  RS-232C接口的电气特性：在RS-232C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻 辑“1”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号 作为逻辑“1”

    2.3  RS-232C接口的物理结构：一些设备与PC机连接的RS-232C接口,因为不使用对方的传送控制信号，只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。目前数控机床已经很少使用DB-25型连接器，一般都是用DB-9型连接器

    2.4  RS-232C引脚分配（DB-9）：见下表格。

表2-1 DB-9引脚说明表

    以下是针对三菱新推出的新数控系统M7系列的串口应用进行的说明。

3、M7系列串口的分类和功能

    3.1 M7系列数控系统分类：

    M7系列数控系统分为三大类：1）M70系列；2）M700系列；3）C70系列。如下图所示：

图3-1 M7系列数控系统概览

    以上数控系列是目前三菱最新的正在推出的数控系统。

  3.2 M7系列数控系统串口的分类：以下表格为M7系列串口名称和串口分类。

表3-1 M7系列数控系统串口分类

    由以上表格可知：

    M70系列只有一种串口SIO，分别由通道1和通道2组成。
    M700系列的串口分为显示单元串口（SIOPC）和控制单元串口（SIO），也分别由通道1和通道2 组成。
    C70与外部装置通信时使用USB和IC卡，没有串口功能。

    以下就串口的接线方式详述如下：

表3-2 串口SIO电缆图

    如下图所示，F034是1CH的接法；F035是1CH＋2CH的接法。

图3-2 串口SIO接线图

    3.2.2 M700系列串口SIO连接电缆和接线图同M70系列串口：M700VS串口SIO1和SIO2连接电缆和接线图分别同M70系列串口，SIO1与SIO2功能和使用方法相同。

    3.2.3 M700系列串口SIOPC（除M700VS外）连接电缆和接线图：

表3-3 串口SIOPC电缆图

    如下图所示，G031是1CH的接法；G032是1CH＋2CH的接法。

图3-2 串口SIO接线图

    3.2.4  M700系列控制单元串口与显示单元串口区别

    控制单元与显示单元串口通道1区别如下：

表3-4 串口电缆F034通道1


表3-5 串口电缆G031通道1

    备注：
    1、DR——Data set ready；CD——Data carrier deteect；RI——Ring indicator
    2、除上述信号不相同外，其余都相同。

    控制单元与显示单元串口通道1区别如下：

表3-6 串口电缆F035通道2


表3-7 串口电缆G032通道2

    备注：
    1、DR——Data set ready；CD——Data carrier deteect；RI——Ring indicator
    2、除上述信号不相同外，其余都相同。

    以上不同的信号为控制信号，其余都是相同的。

    在数据传输过程中对控制信号无要求时，其对应电缆可以相互替换使用。

    3.2.5 电脑与机台钣金侧的接线图（仅供参考） ，如下图所示：

图3-4  电脑与机台钣金侧电缆接线图

    3.2.6 M7系列串口功能

    NC控制单元串口SIO功能：

表3-8 NC控制单元串口SIO功能

    备注：1. O表示可以使用；——表示不可以使用。
    2.此处RS232C功能对应M700系列NC单元的SIO。
    3.DNC进行分“TAPE”运行和“LINK B” 运行；#8109：1；LINK B；0 TAPE。

    显示单元串口SIOPC功能：

表3-9 NC显示单元串口SIOPC功能

    备注：1. O表示可以使用；——表示不可以使用。
    2. M700系列的显示单元的串口只具备以上两项功能。
    3.输入输出的数据；加工程序；NC参数；维修数据等。

4、电脑通信软件和M7通信参数设定

    4.1 电脑通信软件设定

    以电脑自带软件超级终端为例，按照以下方式设置该软件：先确定使用哪一个串口（本例以COM6为例），然后对所使用串口的属性进行如下设定。

图4-1电脑侧COM口通信设定

    4.2 M7通信（NC侧）参数设定

    端口（即通信）号设置（以端口2为例）和装置设置（以装置0为例）：

图4-2 NC侧参数通信设定1

    上述参数#9102：设为0即波特率为19200bps（1：9600；2：4800）。

    若进行computer Link B运行，除设定参数#8109为1，端口设定为2外（NC要开通此选项功能，才能进行#8109设定），还要设定以下参数：

图4-4 NC侧参数通信设定

5、结束语

    虽然以太网在一定程度上传输速率比串口快，但是当前串口在数控机床上应用仍然很普遍，在加工者和机床之间仍然起着桥梁作用。