数控机床RS422通信口及与RS232C的连接方法分析

    数控机床使用RS422串行通信口，可大大提高抗干扰能力，提高传送速率，扩大传送距离，降低传送的误码率，大大提高了机床加工可靠性。经实践证明，效果很好。而且具备RS422的其它系统，如FANUC、MAHO等系统均可使用，遇有RS232口损坏，改RS422不用维修也可使用，具有推广价值。
 
1 引言

    数控机床正越来越得到广泛使用。为了使用方便和扩展系统功能，数控系统一般都配有与外设进行数据传输的RS232C标准串行通信口。该标准规定了数据和控制信号的电压标准及范围，即+15～+3V为正范围，+3～-3V为转换电平，-3～-15V为负范围，以确保正确地发送二进制数据和执行设备控制。由于信号幅值跳变太大，又在短短的微秒级内，不断产生峰对峰值为20～30V的跳变，在通信中形成高频窜扰的干扰源，传输距离越长，对此干涉越敏感，速率越高，干扰影响也越大。因此RS232C规定通信电缆长度限定在15m以内，串行数据传输率为0～20000位/s。这显然不能满足某些特殊用户的使用要求，尤其在电网环境干扰源较多时，即使通信距离较短，传送的数据也可能丢码或改码，给机床加工带来不良影响。为了克服这一问题，目前，一些先进的数控系统均配有抗干扰较强的RS422串行通信口。

2 RS422的特点

    RS422与RS232C都是串行通信口，其主要差别是信号在导线上传输的方法不同，RS232是用传输信号线与公共地线之间的电压差；RS422是利用信号导线之间平衡信号的电压差，采用差动式工作的驱动器(G)与接收器(R)，用对称的两根电缆A、B连接。

    RS422传送数据使用一对发送数据线，一对接收数据线，其性能的提高是基于以下两方面的改进；

    将信号传输的幅值摆动(峰对峰值)从RS232的20～30V降低为12V。

    为发送回路及接受回路分别提供了独立的地线而不再共用一条公共地线。

    这两项措施有力地减少了线间干扰，差动式工作方式大大提高了对周围环境的抗干扰能力，从而大大提高了数据的传播速度及扩大了传输距离。其传输速率可达90000位/s，传输距离可在1000多米的双绞线上进行可靠通信。RS422正越来越多地应用于工业现场控制中。

3 实现方法

    由于用户的迫切要求，1994年我们通过分析，在XK5032数控铣床上，成功地为用户解决了RS422对RS232的通信，为用户解决了设备间干扰的问题。

    下面以AB8400数控系统为例，阐述CNC系统RS422口与外设串行口实现通信的具体方法：

    在系统中选择RS422口为通信口，设定全部相关参数，如传递波特率、数据位、校验位等。在外设口设置相同参数。

    由于通过RS422对RS232C的通信，因此，数据信号必需经过转换。我们采用了一种成熟的转换口，将信号进行转换。

    连接：数控系统P8口的一对数据传送线与转换口的一对接收线相连，P8口的一对数据接收线与转换器的一对传送线相连。

    经过上述处理后，数控机床就可通过RS422实现与外设之间数据传递。

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