2.新型數控中無線通信技術

2.1 802.11通信機制

目前常用的掌上電腦的無線聯網方式有GPRS， IEEE802.11（Wi-Fi），藍牙技術、家庭網絡HOMERF 等。這些方式各有優劣。IEEE802.11 是1999 年最新版本的無線局域網（WLAN）標準。與藍牙協議和家庭網絡的HOME RF 標準相比IEEE802.11 協議具有傳輸距離遠，傳輸速度快等優點，是無線通信技術發展的主流。和其他IEEE802.x 標準一樣，802.11 標準著重定義了物理層（PHY）和介質訪問控制（MAC）子層。IEEE802.11 的MAC 層提供對無線共享介質的訪問控制。除此之外，還提供支持無線傳輸和站點移動所必須的網絡連接、認證、保密和電源管理等功能。近年來，802.11標準又擴展出802.11b、802.11a、802.11g等系列，這些擴展標準采用的是不同的物理層標準，使通信速率提高到11Mbit/s、22 Mbit/s至54 Mbit/s，但它們對MAC層協議沒有重大改變。

2.2 新型數控中無線通信的具體實現方案

在新型數控體系結構中，數控P D A 是通過IEEE802.11x 通信協議與車間服務器及機床控制器通信。根據機床控制系統的不同配置，其無線通信的實現方案也不同。主要有以下幾種：

（1） 數控PDA的無線模塊和單片機數控系統相連的無線通信接口電路;
（2） 數控PDA的無線模塊通過與傳統數控系統的RS232/802.11轉換器相連接;
（3） 通過數控PDA的無線模塊與嵌入式機床控制器的802.11x無線網卡通信。

在單片機數控系統中，通過一種基于單片機無線通訊接口電路來實現數控PDA 與單片機的無線通信。這種單片機無線通訊接口電路是由Micrel公司推出的單片發射器芯片（MICRF102）和單片接受器芯片（MICRF007）組成。工作在國際通用ISM 頻段300～400MHZ，具有ASK 調制和解調能力，抗干擾能力強，非常適合于工業控制領域。同時它又具備頻率穩定性好，接受靈敏度高，功耗底等優點。可以方便數控PDA 與單片機之間的串行數據無線通信。其接口電路工作原理如圖4 所示。

對于傳統數控機床來說，通常這些設備所提供的通信接口是普通的RS-232串行接口。如何使這些設備與數控PDA 通信呢?一個經濟、快速的解決方案是，在傳統數控系統的串行接口上外接一個RS-232/802.11轉換器，將數控設備的串口RS-232信號與無線通信信號相互轉換，使之符合IEEE 802.11x通信協議。它使數控設備與無線局域網聯網，有效地擴展了數控設備的聯網通信能力，并且最終使固定的數控設備可以與自由移控動的數控PDA實現無線通信。