1、一、控制系統(tǒng)的發(fā)展史,一、模擬儀表控制系統(tǒng) 特點：模擬信號為主要控制信號，精度低，易受干擾 二、集中式數(shù)字控制系統(tǒng) 特點：數(shù)字信號為主，易于全局把握，對控制器本身要求很高 三、集散控制系統(tǒng)（DCS） 特點：集中管理、分散控制 不具互操作性，開放性不夠，造價比較昂貴 四、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS） 特點：一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng),二、發(fā)展的特點及集散式控制解決的關鍵問題,一）、控制系統(tǒng)發(fā)展的特點 彌補缺陷 客戶需求 市場競爭 二）、集散式控制需解決的關鍵問題 控制設備組網(wǎng)通訊問題,三、集散式控制系統(tǒng)通訊基礎,1、 并行通訊：內部通訊（30m以內) 2、 串行通訊：外部

2、通訊 （關鍵）,三、串行通訊基礎,一）、傳送方式 單工 半雙工 全雙工 二）、通訊方式 1、異步通訊：存在空閑位 幀格式：起始位，數(shù)據(jù)位，奇偶校驗位，停止位 2、同步通訊：同步字符，無空閑位 注：由時鐘實現(xiàn)同步,三）、波特率和接受、發(fā)送時鐘 1、波特率：數(shù)據(jù)傳送速率（b/s) 衡量傳輸通道頻寬 2、接受/發(fā)送時鐘：內部產(chǎn)生 a、上升沿：采樣，數(shù)據(jù)檢測 b、 下降沿：串行移位發(fā)送 注: 異步：頻率是波特率的1，16，64倍 同步：相等 3、允許的波特率誤差： 8位：6.25 9位：5.56% 11位：4.5%,四）、通訊過程及協(xié)議,一、串并轉換 移位寄存器 二、設備同步 編碼方式：發(fā)送順序，位串

3、長度，邏輯電并規(guī)定 傳送速率,五）、通訊介質的選擇 選擇標準： 可傳輸性，連接性 地域范圍 抗干擾性 成本 通訊同軸電纜 雙絞線 電話線 電力線 光纜,五、串行通訊總線標準及接口技術概述,1、標準異步串行通訊接口 RS-232C（應用最廣） RS-449 ，(RS-422, RS423, RS-485) 20mA電流環(huán)（非標準，對電器噪聲不敏感） USB通用接口 IEEE1394總線,六、選擇標準,一）、通訊速度和通訊距離 二）、抗干擾能力,七、微機與數(shù)控機床系統(tǒng)的串口通訊,一）、數(shù)控機床串口通訊接口特點 1、一般都配置了遵守美國電子工業(yè)協(xié)會標準( EIA)的 RS-232C接口 2、有的還配

4、有網(wǎng)卡，那樣聯(lián)網(wǎng)通訊更為簡單 3、一般未配置磁盤輸入設備 ,遺留了數(shù)控機床與微機之間串口通訊的問題。,二）、通訊方式 點對點： 多點通訊：,二）、微機 ( PC)串行接口與數(shù)控機床 ( CNC) 側的串行接口的一般接線方式,四）、通訊特點及制約因素 1、最大距離：15米以內 最大速率：20kb/s 2、其實測的傳輸速率與極限距離關系圖：,五）、解決方案選擇 1、 RS-422、RS-423標準 這兩種接口形式在目前的數(shù)控機床控制系統(tǒng)上尚不多見。 2、調制解調器 對于相距百米以上的微機和數(shù)控機床 ,直接用通訊電纜相聯(lián) ,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)失真及幅度衰減都會增大 ,會使傳輸?shù)恼`碼率上升 ,這一問題可以通過

5、在通訊線路上增加調制解調器( MODEM)來解決。 3、以太網(wǎng)組網(wǎng)方式,六）、實現(xiàn)串口通訊主要工作： 1、要完成PC機與CNC系統(tǒng)間的硬件連接。 2、編制通訊控制程序。 文件傳輸型通訊,七）、通訊控制軟件的編制 1、內容： 不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?通訊適配器的設置與控制通訊協(xié)議的控制與執(zhí)行。 2、注意點： 1、I/O指令編程技巧,通訊設備(適配器、MODEM)。 2、PC機接口的選擇與啟動、數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈?、停止位、校驗位、工作方式、應答信號、文件有效信息開始、終結信號等。 3、而CNC側的這些相應參數(shù),則是通過預先在機床系統(tǒng)上進行調試設置的。PC機與CNC系統(tǒng)間的這些與通訊有關的參數(shù),均應對應設置匹配。,八、工作步驟及注意事項 一）、工作步驟 1、連接好通訊線路 2、根據(jù)傳輸距離選擇好通訊方式 3、編制好相應的通訊控制軟件,設置好CNC側的RS-232C串口參數(shù)后。 二）、注意事項 1、通訊電纜的虛焊、短路,使用環(huán)境中的嚴