激光加工設(shè)備的通訊技術(shù)分析
1 引 言
激光加工設(shè)備就是利用激光高能量和高效率的特點(diǎn)生產(chǎn)適于人們生產(chǎn)與生活的產(chǎn)品的設(shè)備。目前，激光加工設(shè)備已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工操作模式發(fā)展為用計(jì)算機(jī)控制的高科技設(shè)備。激光加工設(shè)備的工作過程是計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行控制和操作，激光加工設(shè)備再自行運(yùn)行的過程。在整個(gè)過程中，通訊技術(shù)擔(dān)當(dāng)了計(jì)算機(jī)與激光設(shè)備的橋梁。
目前，在國內(nèi)外的激光加工設(shè)備中，經(jīng)常使用的通訊方式有并行數(shù)據(jù)接口、USB接口和LAN (局域網(wǎng)技術(shù))接口。
2 并行數(shù)據(jù)接口
并行數(shù)據(jù)接口簡稱“并口”。并行口的“并行”不是指接口與系統(tǒng)總線一側(cè)的并行數(shù)據(jù)線而言，而是指接口與I／O設(shè)備或被控對象一側(cè)的并行數(shù)據(jù)線。并行接口適用于近距離傳送的場合，是一種增強(qiáng)的雙向并行傳輸接口。
并行數(shù)據(jù)接口使設(shè)備的安裝及使用變得容易，傳輸速度可達(dá)1．5 Mbps。目前，計(jì)算機(jī)中的并行接口主要作為打印機(jī)端口，接口采用25針D形接頭。并行是指8位數(shù)據(jù)同時(shí)通過并行線進(jìn)行傳送，這樣使數(shù)據(jù)傳送速度顯著提高，但并行傳送的線路長度要受到限制，因?yàn)殚L度增加，干擾就會增加，容易出錯(cuò)。作為激光加工設(shè)備而言，并行接口的使用在一定時(shí)期內(nèi)曾處于統(tǒng)治地位，即使在現(xiàn)有的激
光加工設(shè)備中也得到廣泛應(yīng)用。但就激光加工設(shè)備與其他使用并行接口的打印機(jī)而言，激光高壓所產(chǎn)生的靜電干擾更強(qiáng)，因此出錯(cuò)率更高；而且由于激光加工設(shè)備在地理位置上呈現(xiàn)分散的現(xiàn)象，因此并行接口的“短”距離通訊就給激光加工設(shè)備的大規(guī)模使用帶來了極大的限制，這就要求激光加工設(shè)備生產(chǎn)商進(jìn)一步開發(fā)出能確保信息準(zhǔn)確性和更加適于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通訊的接口。
3 USB接口
USB即Universal Serial Bus的縮寫，中文含義為“通用串行總線”。它不是一種新的總線標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的新型接口技術(shù)。早在1995年，USB接口就成功應(yīng)用于PC機(jī)，它是目前電腦上應(yīng)用較廣泛的接口規(guī)范。USB接口是電腦主板上的一種4針接口，其中間的2個(gè)針用于傳輸數(shù)據(jù)，兩邊的2個(gè)針為外設(shè)供電。USB接口速度較快(USB2．0可達(dá)20 Mbps)，連接簡單且不需要外接電源，可進(jìn)行熱插撥，同時(shí)對外設(shè)有良好的兼容性。USB接口可像Hub(集線器)一樣通過級聯(lián)進(jìn)行數(shù)量擴(kuò)充，但級聯(lián)數(shù)不能超過3個(gè)，否則會嚴(yán)重影響外設(shè)的供電電壓，使外設(shè)不能工作，還有可能燒壞主板；在具體工作中，USB的通訊線路長度一般不能超過1．5m，否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失和數(shù)據(jù)傳送的不穩(wěn)定。就與計(jì)算機(jī)進(jìn)行協(xié)同工作的激光加工設(shè)備而言，USB接口也明顯地制約激光加工設(shè)備的空間范圍，使加工設(shè)備不能在大范圍內(nèi)分布工作，嚴(yán)重影響大型工廠的投入和批量生產(chǎn)。
目前，有些企業(yè)采用USB閃存盤作為載體直接插入激光設(shè)備，能有效地解決USB通訊不穩(wěn)定的問題，不失為一種很好的解決方法，但該方法由于不具備接口通訊的雙向數(shù)據(jù)傳輸能力，不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的數(shù)字化管理，而且在數(shù)據(jù)更換時(shí)需要逐臺插拔，因而僅適合小型企業(yè)的小規(guī)模生產(chǎn)使用。
4 LAN接口
LAN接口實(shí)際上是以太網(wǎng)接口的通俗名稱。以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的通用通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具有很高的通訊速度和極強(qiáng)的糾錯(cuò)及抗干擾能力。以太網(wǎng)在互聯(lián)設(shè)備之間以10~100 Mbps的速率傳送信息包，可達(dá)l 000 Mbps。雙絞線的有限傳輸距離可達(dá)100 m，并且可通過級聯(lián)的方式進(jìn)行數(shù)量的擴(kuò)充和距離的延伸。許多制造商提供的產(chǎn)品均能采用通用的軟件協(xié)議進(jìn)行通信，可開放性。
激光加工設(shè)備利用LAN接口實(shí)際上是把激光加工設(shè)備當(dāng)作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一臺終端，可以實(shí)現(xiàn)一臺計(jì)算機(jī)對多臺激光加工設(shè)備，或多臺計(jì)算機(jī)對多臺激光加工設(shè)備的管理，并且在理論上不受空間和數(shù)量的限制。這樣就避免了激光設(shè)備加工應(yīng)用在時(shí)間、空間、行業(yè)和材料等各方面的局限。
5 總 結(jié)
從以上的分析不難看出，LAN接口的優(yōu)點(diǎn)突出，它在激光設(shè)備的“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展中將發(fā)揮非常重要的作用。人們只要簡單地在軟件里設(shè)置好每臺激光設(shè)備的設(shè)備代號和IP地址，就可以隨心所欲地向相應(yīng)的設(shè)備發(fā)送命令，從而簡單地控制和操作相應(yīng)的激光設(shè)備。從設(shè)備的相對位置來看，基本不受空間的限制，所以LAN接口是激光設(shè)備在廣泛應(yīng)用中可推廣的一種接口技術(shù)。
當(dāng)然，其他接口技術(shù)還很多，這需要激光企業(yè)在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展中去實(shí)踐和探索，以得到更多更好的通訊接口技術(shù)。
