串行数据传输技术在高档数控系统中的应用
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错 误 。因此 ，并 行方 式难 以实现 高速化 。
数 据 （ 号 ）交换 可 以达到高 速 度 、高 质 量 的传 递 ， 信 这一切 还要 得 益 于 全 新 的数 据传 输 形 式— — 串行 总 线 。在 这里我 们 不 妨将 其 称 为 串行 数 据 （ 号 ）传 信
输 ，它 是新 型数控 系统发 展的重要 标 志之一 。
２ ．串行 数 据 传 输 接 口 翻开 Ｆ Ｎ Ｃ３ ｉ Ａ Ｕ １ 等数 控 系统 的 硬 件 连接 手 册 中 的 总连接 图 ，与过 去 的数 控 系统 （ １ 如 ０～１ 列 、 ２系
０ Ｄ系列 、１ Ｃ０ ５系列及 １ ２ ６～ ｌ系列 ）相 比较 就 会发
串行数据 传 输 技术 虽 然 只有 一 位 的位 宽 ，但 数 据传输 速度 却 比并行 口要 高 ，而 且 具有 很 大 的发 展 空 间。在传统 并 行 同 步 数字 信 号 的速 率将 要 达 到 极 限 的情 况下 ，设 计 师 转 向 高 速 串行 信 号 寻 找 出路 ， 因为 串行总 线 技 术 不仅 可 以获 得 更 高 的性 能 ，而 且 可 以最 大限度 地减少 芯 片管 脚 数 ，简化 电路 板 布线 ， 降低制 造成 本 。高 档 数 控 系统 中也 充 分体 现 了 串行 数据 （ 信号 ）传 输 的诸 多 优 点 ，愈 来 愈 广 泛 地应 用 在各 种信号 传 输 场合 。 我们 在 使 用 Ｆ Ｎ Ｃ３ ｉ 控 Ａ Ｕ １数 系统 中体会 良多 ，在此一 试笔锋 与 同行 们共 分享 。 １ ．串 行数 据传 输 技 术
ＳＮ、 ＳＮ这是 一 对 输 入 信号 ，即 由主 轴 伺 服 Ｉ Ｉ
有彻 底取 代 并 行 传 输 方 式 的 势 头 ，Ｕ Ｂ取 代 ＩＥ Ｓ ＥＥ １８ ，Ｓ Ｔ ２４ Ａ Ａ取 代 Ｐ Ｔ ，Ｐ Ｉ ｘｒ ｓ Ａ Ａ Ｃ ｐ ｓ 取代 Ｐ Ｉ … Ｅ ｅ Ｃ…
放 大器返 回到 Ｎ Ｃ的信 号 ，这对 信号 是没有 具体 含 义
作一 些说 明。
（ ） 串行 主轴接 口 目前在 ０ — １ ｉ ＭＤ等数 控 系统 中还保 留有 主 轴 的模 拟 信 号 接 口，这 主 要 是 为 需 要
采用模拟主轴伺服 的场合使用 ，在新配套的机床中
已很 少见 ，而 广 泛应 用 的是 串行 接 口，就 是 用 一 根 电缆 或是光 缆就 将 Ｎ Ｃ与 主轴 伺 服放 大 器 连接 起 来 ， 它们 之间 的信号传 输变 得很简 单 。
只是按要 求 设 定 地 址就 可 以 了。这 样 １Ｏ点 安 排 就 ／ 方便 多 了 。
理 ，硬件连接方面 的信号可能造成的故障就不 复存
在 了 ，而 很多 处 理 则 是 以软 件 形 式 。所 以合 理 设 定 参数 就显 得 更 为 重 要 。另 外 ，当 出现 某 些 与 主轴 有 关 的报警 时 ，分 析 故 障 原 因 的 思路 也 就 与 以往 不 太
的 ，而是 笼统地 涵盖所 有 由 Ｓ Ｍ 返 回到 ＮＣ的信号 。 Ｐ
我们都知道 ０和 １ 是现代微型计算机的基础 ，而
以微机 为基础的现代 数控 系统 是数 字化技 术在 自动 控 制领域 的新宠儿 。随着 电子 技术 的飞 速发展 ，高集 成 度 的 Ｃ Ｕ芯片和新 型大容 量存 储器 的不 断 更新 换代 ， Ｐ 使数 控系 统 的运 算 速 度 、运算 精 度 都 得 以在 数 量 级 上 日新月 异 的提 高 。不 光 如 此 ，交 流 数 字 调 速 系 统 的面世也使 主轴 及 进 给驱 动 系 统 与数 控 系统 之 间 的
从 以上介 绍 ，明 显地 看 出 连 接 是 很 简 单 的 ，使
７ ０
争珈 籼ｚ
一
纪
，Ｚ ｌＣ
用 时省工 省 时 不 说 ，故 障率 自然 降 低 。 由 于这 样 处
ＬＮ Ｉ Ｋ的 Ｂ系列 伺服 装置等 。图 ２ 示 １ＯＬＮ 表 ／ ＩＫ的连 接 关 系 ，根据 需要 可任 意 排 列 ，连接 顺 序也 无定 规 ，
Ｓ Ｕ 、 Ｓ Ｕ 与 以 上 相 反 ，为 输 出信 号 ，即 Ｏ Ｔ Ｏ Ｔ
由Ｎ Ｃ输出到主轴伺服放大器的信号 ，也是泛指所有
信号。
此外 ，如果是远距离传输 （ 超过 １ｍ）一般可 ０
选 用光缆 连 接 ，这 时 要用 到 光 缆 适 配 器 ，所 以还 有
一
组 电压 ＋５ Ｖ、０ Ｖ信 号 ，为适配器 提供 电源 。
近两年 ，大 家 听得 最 多 的 一个 词 可 能 就是 串行 传输 了 。从 技 术 发展 的情 况来 看 ，串 行 传 输 方式 大
现简 明 了许 多 ，仔 细 一 看 很 多 场 合 都 用 光 缆 连 接 ， 而且 ，在装 置 之 间一 级 一 级 串起 来 连 接 ，而连 接 的 电缆 （ 或光 缆 ） 传 输 的信 号 大 大简 化 ，信 号 的 意 义 与过 去也 大相径庭 。主 要是采 用 了串行 数据 （ 号 ） 信 传输 技术 。下边 我 们 就 分 别 对这 些 接 口及使 用 特 点
一
纪
Ｉ ＣＳ
串行数据传输技术在高档数控系统 中的应用
青海华鼎机 电设备有 限责任公司 （ 西宁 ８ ０ ０ ） １０ ０
青 海 一 机 数 控 机 床 有 限责 任 公 司 曾新 亮 （ 宁 ８ ０ １ ） 张启萍 西 １０ ８
Hale Waihona Puke 李江春杨锦斌 并行 数据 传 输 技 术 向来 是 提 高 数 据传 输 率 的重 要 手段 ，但 是 ，进 一 步 发 展 却 遇 到 了 障 碍 。首 先 ， 由于并 行传 送 方 式 的 前 提 是 用 同 一 时 序 传 播 信 号 ， 用 同一 时序 接 收 信 号 ，而过 分 提 升 时钟 频 率 将 难 以 让 数据传 送 的时序与 时钟 合 拍 ，布线 长 度稍 有 差异 ， 数据就会 以与 时 钟 不 同 的时 序 送 达 。另 外 ，提 升 时 钟频率 还容 易 引 起 信号 线 间 的相 互 干扰 ，导 致 传 输
数 据 （ 号 ）交换 可 以达到高 速 度 、高 质 量 的传 递 ， 信 这一切 还要 得 益 于 全 新 的数 据传 输 形 式— — 串行 总 线 。在 这里我 们 不 妨将 其 称 为 串行 数 据 （ 号 ）传 信
输 ，它 是新 型数控 系统发 展的重要 标 志之一 。
２ ．串行 数 据 传 输 接 口 翻开 Ｆ Ｎ Ｃ３ ｉ Ａ Ｕ １ 等数 控 系统 的 硬 件 连接 手 册 中 的 总连接 图 ，与过 去 的数 控 系统 （ １ 如 ０～１ 列 、 ２系
０ Ｄ系列 、１ Ｃ０ ５系列及 １ ２ ６～ ｌ系列 ）相 比较 就 会发
串行数据 传 输 技术 虽 然 只有 一 位 的位 宽 ，但 数 据传输 速度 却 比并行 口要 高 ，而 且 具有 很 大 的发 展 空 间。在传统 并 行 同 步 数字 信 号 的速 率将 要 达 到 极 限 的情 况下 ，设 计 师 转 向 高 速 串行 信 号 寻 找 出路 ， 因为 串行总 线 技 术 不仅 可 以获 得 更 高 的性 能 ，而 且 可 以最 大限度 地减少 芯 片管 脚 数 ，简化 电路 板 布线 ， 降低制 造成 本 。高 档 数 控 系统 中也 充 分体 现 了 串行 数据 （ 信号 ）传 输 的诸 多 优 点 ，愈 来 愈 广 泛 地应 用 在各 种信号 传 输 场合 。 我们 在 使 用 Ｆ Ｎ Ｃ３ ｉ 控 Ａ Ｕ １数 系统 中体会 良多 ，在此一 试笔锋 与 同行 们共 分享 。 １ ．串 行数 据传 输 技 术
ＳＮ、 ＳＮ这是 一 对 输 入 信号 ，即 由主 轴 伺 服 Ｉ Ｉ
有彻 底取 代 并 行 传 输 方 式 的 势 头 ，Ｕ Ｂ取 代 ＩＥ Ｓ ＥＥ １８ ，Ｓ Ｔ ２４ Ａ Ａ取 代 Ｐ Ｔ ，Ｐ Ｉ ｘｒ ｓ Ａ Ａ Ｃ ｐ ｓ 取代 Ｐ Ｉ … Ｅ ｅ Ｃ…
放 大器返 回到 Ｎ Ｃ的信 号 ，这对 信号 是没有 具体 含 义
作一 些说 明。
（ ） 串行 主轴接 口 目前在 ０ — １ ｉ ＭＤ等数 控 系统 中还保 留有 主 轴 的模 拟 信 号 接 口，这 主 要 是 为 需 要
采用模拟主轴伺服 的场合使用 ，在新配套的机床中
已很 少见 ，而 广 泛应 用 的是 串行 接 口，就 是 用 一 根 电缆 或是光 缆就 将 Ｎ Ｃ与 主轴 伺 服放 大 器 连接 起 来 ， 它们 之间 的信号传 输变 得很简 单 。
只是按要 求 设 定 地 址就 可 以 了。这 样 １Ｏ点 安 排 就 ／ 方便 多 了 。
理 ，硬件连接方面 的信号可能造成的故障就不 复存
在 了 ，而 很多 处 理 则 是 以软 件 形 式 。所 以合 理 设 定 参数 就显 得 更 为 重 要 。另 外 ，当 出现 某 些 与 主轴 有 关 的报警 时 ，分 析 故 障 原 因 的 思路 也 就 与 以往 不 太
的 ，而是 笼统地 涵盖所 有 由 Ｓ Ｍ 返 回到 ＮＣ的信号 。 Ｐ
我们都知道 ０和 １ 是现代微型计算机的基础 ，而
以微机 为基础的现代 数控 系统 是数 字化技 术在 自动 控 制领域 的新宠儿 。随着 电子 技术 的飞 速发展 ，高集 成 度 的 Ｃ Ｕ芯片和新 型大容 量存 储器 的不 断 更新 换代 ， Ｐ 使数 控系 统 的运 算 速 度 、运算 精 度 都 得 以在 数 量 级 上 日新月 异 的提 高 。不 光 如 此 ，交 流 数 字 调 速 系 统 的面世也使 主轴 及 进 给驱 动 系 统 与数 控 系统 之 间 的
从 以上介 绍 ，明 显地 看 出 连 接 是 很 简 单 的 ，使
７ ０
争珈 籼ｚ
一
纪
，Ｚ ｌＣ
用 时省工 省 时 不 说 ，故 障率 自然 降 低 。 由 于这 样 处
ＬＮ Ｉ Ｋ的 Ｂ系列 伺服 装置等 。图 ２ 示 １ＯＬＮ 表 ／ ＩＫ的连 接 关 系 ，根据 需要 可任 意 排 列 ，连接 顺 序也 无定 规 ，
Ｓ Ｕ 、 Ｓ Ｕ 与 以 上 相 反 ，为 输 出信 号 ，即 Ｏ Ｔ Ｏ Ｔ
由Ｎ Ｃ输出到主轴伺服放大器的信号 ，也是泛指所有
信号。
此外 ，如果是远距离传输 （ 超过 １ｍ）一般可 ０
选 用光缆 连 接 ，这 时 要用 到 光 缆 适 配 器 ，所 以还 有
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组 电压 ＋５ Ｖ、０ Ｖ信 号 ，为适配器 提供 电源 。
近两年 ，大 家 听得 最 多 的 一个 词 可 能 就是 串行 传输 了 。从 技 术 发展 的情 况来 看 ，串 行 传 输 方式 大
现简 明 了许 多 ，仔 细 一 看 很 多 场 合 都 用 光 缆 连 接 ， 而且 ，在装 置 之 间一 级 一 级 串起 来 连 接 ，而连 接 的 电缆 （ 或光 缆 ） 传 输 的信 号 大 大简 化 ，信 号 的 意 义 与过 去也 大相径庭 。主 要是采 用 了串行 数据 （ 号 ） 信 传输 技术 。下边 我 们 就 分 别 对这 些 接 口及使 用 特 点
一
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Ｉ ＣＳ
串行数据传输技术在高档数控系统 中的应用
青海华鼎机 电设备有 限责任公司 （ 西宁 ８ ０ ０ ） １０ ０
青 海 一 机 数 控 机 床 有 限责 任 公 司 曾新 亮 （ 宁 ８ ０ １ ） 张启萍 西 １０ ８
Hale Waihona Puke 李江春杨锦斌 并行 数据 传 输 技 术 向来 是 提 高 数 据传 输 率 的重 要 手段 ，但 是 ，进 一 步 发 展 却 遇 到 了 障 碍 。首 先 ， 由于并 行传 送 方 式 的 前 提 是 用 同 一 时 序 传 播 信 号 ， 用 同一 时序 接 收 信 号 ，而过 分 提 升 时钟 频 率 将 难 以 让 数据传 送 的时序与 时钟 合 拍 ，布线 长 度稍 有 差异 ， 数据就会 以与 时 钟 不 同 的时 序 送 达 。另 外 ，提 升 时 钟频率 还容 易 引 起 信号 线 间 的相 互 干扰 ，导 致 传 输