西门子810D数控车床与PC的数据传输方法

西门子810D数控车床与PC的数据传输方法

第35卷第4期2007年8月

江苏冶金Vol.35 No.4Aug.2007

西门子810D数控车床与PC的数据传输方法

祁 健

(宝钢集团常州轧辊制造公司,江苏常州 213019)

摘要:介绍了西门子810D数控车床与微型计算机(PC)之间串行通信的具体方法与步骤、传输参数的设定,并指出了使用中应注意的问题。

关键词:串行通讯;数控程序;数控机床;西门子810D;RS-232CPCIN中图分类号:TG519.1

-232C串口(两种串口类型电气特性相同)。由于

引 言

常州轧辊制造公司是一家生产高精度锻钢冷轧辊的专业化公司,由于发展的需要,公司近年来引进了一些数控设备,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入,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入。

(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)大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串行接口,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。

只有HP等少数笔记本电脑配置串口,因此,使用笔记本电脑需要另外配置USBtoCOM转换器(或USB-RS232转接电缆)。两种接口如图1所示。

图1 25芯(DB-25)和9芯(DB-9)RS-232C接口

RS-232C引腿定义[1]见表1~3。

表1 9针串行接口分配(DB-9)

引脚1

名称DCDRXDTXDDTRGNDDSRRTSCTSRI

功能接收信号电平接收数据发送数据数据终端准备信号接地数据组准备请求发送清除发送振铃指示

1 通信的方法

1.1 硬件的配置

西门子SINUMERIK810D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

收稿日期:2007 01 10

23456789

:),,,电话:(Eyo.coadmin@czro。

西门子810D数控车床与PC的数据传输方法

66

表2 25针串行接口分配(DB-25)

引脚1

23456789-1920212223-25

名称TXDRXDRTSCTSDSRGNDDCDDTRDELL

功能屏蔽发送数据接收数据请求发送发送使能数据组准备信号接地接收信号电平

未分配数据终端准备

未分配振铃指示未分配

江苏冶金第35卷

回车键确认),包括以下几项:

COMNUMBER1 1/2,根据PC实际端口设置BAUDRATE9600波特率,通信双方的传输速率PARITYEVEN奇偶校验1STOPBITS停止位1/2,默认18DATABITS数据位5/6/7/8,默认8

XON/XOFFSETUP通讯(握手)协议设置,包括以下5项: XON/XOFFOFF

XONCharacter:11XOFFCharacter:13

DONTWAITFORXONDONTSENDXON

END_W_M30OFFETXON(1Ahex)TIMEOUT0sBINFILEOFF

TURBOMODEOFF(DONT)CHECKDSRNCSEA850/880WIRELAYOUT 数据线接线图

串口数据线有三种[2]: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_INI菜单中选择WIRELAYOUT)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(binaryfile)。

3针-3针数据线接线方式如下:233255

9针-9针数据线(西门子编号:6FX2002-1AA01-0BF0)接线方式如下:

2332557887

自制数据线时要注意,为防止信号干扰,数据传输线要有良好的屏蔽层,屏蔽层的两端焊接在插头的金属外壳上。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_INI中设置参数(,

需要说明的是:欧美设备数据位(DATABITS)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(BINFILEON),传输文本文件(程序)时则设为BINFILEOFF。

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DATAOUT(数据读出),进入数据输出菜单,用竖向软键选择接口: RS-232用户接口!,按 SET!设置接口参数。SINUMERIK810D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COMNUMBER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入数控系统,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

西门子810D数控车床与PC的数据传输方法

第4期祁 健:西门子810D数控车床与PC的数据传输方法

67

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-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:

1.准备接收数据的一方先准备好,处于接收状态;

2.两端参数设定一致。

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FILENAME栏中输入存盘路径及文件名后回车确认。此时PC处于等待数据输入状态。

(2)机床端:在数控系统集成面板上选择 SERVICES!服务操作区,按DATAOUT(数据输出),进入数据输出菜单,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DATAIN,进入数据输入菜单,用竖向软键选择接口: RS-232用户!。按启动键等待数据输入。

(2)启动PCIN软件,选择DATA_OUT,回车确认,在FILENAME栏中输入要输入的程序或文件后回车确认,即开始数据传输直至结束。

[3]

(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128000bps,一般数控系统无法达到,FANUC-Oi最高也只能达到19200bps。当传输不正常时,波特率可以设得低一些,如4800bps,但要注意PC与机床设定要一致。

(6)串口通信距离不要超过15m,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USBtoCOM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15V,笔记本电脑USB输出电压6V)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PROLIFIC科技的PL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。

3 结束语

采用RS232C接口可实现零件程序、机床参数等数据的高效、准确传输,摆脱了手工输入程序的局面,提高了机床的使用效率,发挥最大的经济效益。

随着网络技术和CAD/CAM的发展,数控设备网络化已成为数控设备发展的必然趋势[5]。数控机床网络可以为生产设备管理系统和PDM、ERP等系统提供一个链接的平台,成为整个信息化建设的重要组成部分,实现车间生产自动化。参考文献:

[1]中国工控网.串口通信详解http://www.77cn.com.cn.

[2]阮毅.数控机床的串行DNC通讯[J].机电工程技术,

2002,31(2):33-34.

[3]Sinumerik840D_810D_FM-MC操作指南手册.

[4]陈剑鹤,宋志国,黄宇航.数控机床NC程序传输的故障和排除[J].电子工程师.2002,28(1):21-22.

[5]陈朝霞,范永正,曹峰.CIMCODNC_Max机床联网系统

及应用[J].制造技术与机床,2005,(12):114-115.

[6]陈轶亚.SINUMERIK840D数控系统的数据备份与回装

[J].制造技术与机床,2006,(10):129-130.

2 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 的电阻,可起到限流保护作用[4]。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/io3m.html