1)通信环境恶劣,可能受到温度、湿度变化、尘埃、电压波动、机械振动和电磁场干扰等因素影响。
2)信息传递主要是设备与设备之间,故对通信可靠性要求高。
3)通信内容和时间一般可以预先设定,随机、自发产生的信息相对较少,这可使通信协议大大简化。
4)由于有较多的监控信息,实时性要求高。
5)要求有一定的故障诊断和容错能力,以防止不必要的系统故障。
6)距离短,频度高。
基于上述特点,底层设备互连网络通常采用协议简单、响应迅速、可靠性高的主.从通信方式,使用工控网络中的低档产品,如现场总线。
西门子公司的profibus**应用在802D中、低挡数控系统中。对802D而言,24V电源为“心脏”,PCU模块为“大脑”,profibus为“神经”。因为PCU和I/O以及伺服系统的连结均依靠p础bus。PCU为主站,PP1、PP2、611U为从站,并均有节点地址。
FAGOR公司的SERCOS主要用于CNC和伺服系统的通讯且采用光缆。**高传输速率为4M baud。SERCOS将CNC(8055,8070)和主轴、坐标轴驱动连结起来,每个节点亦有相应地址。从FAGOR 8070开始,CNC和I/O的连结采用CAN总线。
FANUC I/O Link是CNC连结扩展I/O的现场总线系统的总线,而FFSB则是连接CNC和伺服系统的总线。
5 PLC功能继续增强
可编程控制器(PLC)在数控机床上主要完成MST功能(辅助功能),即除了主运动以外的辅助功能,但目前PLC在数控机床上的功能正在逐渐扩大,例如:1)可通过报警文本编辑产生个性化的诊断页面。2)PLC直接控制坐标轴。3)在系统配置和初始化时发挥作用,这个作用对西门子系统的PLC**为明显。
PLC的基本程序(非用户梯形图)在机床调整时,激活机床操作面板MCP并设置通道和主轴、坐标轴。通道相当FANUC中的Head。4)通过PLC提供的参数和CNC系统参数可以在PLC和零件加工程序之间传递信息,以完成某些特定功能。即PLC已经渗透到零件加工程序的编制中。
单独的PLC可以完成全部的CNc功能,这已经成为现实。但就目前而言,PLC主要还是在数控系统配置到机床上时起一个“接口”作用,包括MST功能,诊断功能等,这种功能正在不断扩大。
6 CNC的通讯、网络功能不断扩大
从早期的DNC,RS232、422和485一直到目前的MAP,EtIlemet等,数控机床的网络通讯功能在不断增强。为解决大容量零件加工程序的传递和存储,一是可采用DNC中的前端机进行分配和传输,即形成DNC主机一前端机.CNC的三层模式。而一台前端机可控制多台CNC。另外一种,对于带PCMC认卡的CNC系统,可利用该存储卡传递加工程序(一张卡为5—8M)。第二种**简单的方法可利用CNC和后台编辑功能,在切削时同时传递零件加工程序。