การต่อสาย RS-232 สำหรับส่งโปรแกรม NC

หน้านี้รวมผังการต่อสาย RS-232 ระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครื่อง CNC สำหรับส่งและรับโปรแกรม NC ผังอ้างอิงขั้วต่อ DB25 ของชุดควบคุมแบบ Fanuc ซึ่งพบมากที่สุด เครื่องยี่ห้ออื่นอาจใช้ขั้วต่อและขาต่างไป ให้ตรวจกับคู่มือของเครื่องก่อนต่อสายทุกครั้ง การตั้งค่าบนเครื่องและการส่งโปรแกรมดูได้ที่เครื่องมือส่งโปรแกรมผ่าน RS-232

เลือกสายแบบใด

การควบคุมการไหลที่ตั้งบนเครื่องและบนคอมพิวเตอร์	สายที่ใช้
XON/XOFF (ใช้กับเครื่อง Fanuc ส่วนใหญ่)	แบบที่ 1 สายสัญญาณ 3 เส้น
RTS/CTS	แบบที่ 2 สายสัญญาณ 7 เส้น
ไม่มี	แบบที่ 1

สายแบบที่ 2 ใช้กับ XON/XOFF ได้ด้วย แต่สายแบบที่ 1 ใช้กับ RTS/CTS ไม่ได้ เพราะไม่มีสายของสัญญาณคู่นั้น

ขาของขั้วต่อ

รูปร่างของขั้วต่อและวิธีหาหมายเลขขา

ขั้วต่อทั้งสองแบบเป็นรูปตัว D แถวหนึ่งมีขามากกว่าอีกแถวหนึ่งขา จึงเสียบกลับด้านไม่ได้ ตัวผู้ มีเข็ม ตัวเมีย มีรู ตัวผู้กับตัวเมียที่เสียบเข้ากันมีหมายเลขขาตรงกันทุกขา หมายเลขบนหน้าของตัวเมียจึงเรียงกลับซ้ายขวากับตัวผู้

วิธีหาว่าขาใดเป็นหมายเลขใด

1. อ่านตัวเลขบนขั้วต่อ ขั้วต่อเกือบทุกตัวมีหมายเลขขาปั๊มนูนอยู่บนพลาสติกข้างขา ทั้งด้านหน้าและด้านที่บัดกรีสาย ตัวเลขเล็กมาก ใช้ไฟส่องเฉียงหรือแว่นขยาย
2. ถ้าอ่านไม่ออก ให้นับจากรูปร่าง วางขั้วต่อให้แถวที่มีขามากกว่าอยู่ด้านบน แล้วมองจากด้านหน้า
   • ตัวผู้ ขา 1 อยู่มุมบนซ้าย นับไปทางขวา
   • ตัวเมีย ขา 1 อยู่มุมบนขวา นับไปทางซ้าย
   • แถวล่าง นับต่อจากแถวบน โดยเริ่มจากด้านเดียวกับขา 1 บน DB9 คือขา 6 ถึง 9 บน DB25 คือขา 14 ถึง 25
3. ด้านที่บัดกรีสายเรียงกลับซ้ายขวากับด้านหน้า เมื่อมองจากด้านหลังของขั้วต่อตัวผู้ ขา 1 อยู่มุมบนขวา และของตัวเมียอยู่มุมบนซ้าย ความผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดตอนทำสายคือบัดกรีโดยนับขาแบบด้านหน้า
4. ยืนยันด้วยมัลติมิเตอร์ ตั้งย่านตรวจความต่อเนื่อง แตะขาที่ด้านหน้ากับจุดบัดกรีที่ด้านหลัง ก่อนบัดกรีเส้นแรก

วิธีหาว่าขาใดเป็นขาส่งของพอร์ตที่ไม่มีเอกสาร

1. เปิดเครื่องหรือคอมพิวเตอร์ โดยยังไม่เสียบสาย และไม่ได้ส่งข้อมูล
2. ตั้งมัลติมิเตอร์ที่ย่านแรงดันไฟตรง แตะสายลบที่ขากราวด์ของสัญญาณ คือขา 7 บน DB25 หรือขา 5 บน DB9
3. วัดที่ขา 2 และขา 3 ขาส่งมีแรงดันลบ ประมาณ −5 ถึง −12 V ขณะไม่มีข้อมูล ส่วนขารับอยู่ใกล้ 0 V
4. ขาส่งของฝั่งหนึ่งต้องต่อกับขารับของอีกฝั่ง

ระวังอย่าให้ปลายสายวัดแตะสองขาพร้อมกัน โดยเฉพาะขา 25 ของเครื่องซึ่งมีไฟ +24V

ฝั่งเครื่อง: DB25 ของชุดควบคุมแบบ Fanuc

ขา	ชื่อของ Fanuc	ชื่อทั่วไป	ทิศ	หน้าที่
1	FG	Frame ground		กราวด์ของโครงเครื่อง ใช้ต่อชีลด์ของสาย
2	SD	TXD	ออกจากเครื่อง	ข้อมูลที่เครื่องส่ง
3	RD	RXD	เข้าเครื่อง	ข้อมูลที่เครื่องรับ
4	RS	RTS	ออกจากเครื่อง	เครื่องพร้อมรับ
5	CS	CTS	เข้าเครื่อง	อีกฝั่งพร้อมรับ
6	DR	DSR	เข้าเครื่อง	อีกฝั่งเปิดอยู่
7	SG	GND		กราวด์ของสัญญาณ
8	CD	DCD	เข้าเครื่อง	อีกฝั่งเชื่อมต่ออยู่
20	ER	DTR	ออกจากเครื่อง	เครื่องเปิดอยู่
25	+24V		ออกจากเครื่อง	ไฟเลี้ยงอุปกรณ์ของ Fanuc ห้ามต่อ

ฝั่งคอมพิวเตอร์: DB9 และ DB25

พอร์ต COM ของคอมพิวเตอร์และสาย USB to RS-232 ใช้ขั้วต่อ DB9 ตัวผู้ คอมพิวเตอร์รุ่นเก่าบางเครื่องใช้ DB25

สัญญาณ	ขาบน DB9	ขาบน DB25	ทิศ
DCD	1	8	เข้าคอมพิวเตอร์
RXD	2	3	เข้าคอมพิวเตอร์
TXD	3	2	ออกจากคอมพิวเตอร์
DTR	4	20	ออกจากคอมพิวเตอร์
GND	5	7
DSR	6	6	เข้าคอมพิวเตอร์
RTS	7	4	ออกจากคอมพิวเตอร์
CTS	8	5	เข้าคอมพิวเตอร์

ทำไมต้องสลับขา

เครื่อง CNC และคอมพิวเตอร์ต่างเป็นอุปกรณ์ปลายทาง ทั้งสองฝั่งส่งข้อมูลออกทางขา TXD และรับทางขา RXD สายจึงต้องต่อ ขาส่งของฝั่งหนึ่งเข้ากับขารับของอีกฝั่ง สายแบบนี้เรียกว่า Null modem สายต่อตรงที่ขายสำหรับโมเด็มใช้ไม่ได้ บน DB9 ของคอมพิวเตอร์ ขา 2 คือขารับและขา 3 คือขาส่ง ซึ่งกลับกับ DB25 ผังจึงเขียนว่าขา 2 ต่อกับขา 2 และขา 3 ต่อกับขา 3 แต่สัญญาณยังสลับกันอยู่

แบบที่ 1: สายสำหรับ XON/XOFF

ใช้สายสัญญาณสามเส้น คือส่ง รับ และกราวด์ สัญญาณที่เหลือลัดวงจรไว้ภายในขั้วต่อของแต่ละฝั่ง เพื่อให้แต่ละฝั่งเห็นว่าอีกฝั่งพร้อมอยู่เสมอ

เครื่อง (DB25)	คอมพิวเตอร์ (DB9)	คอมพิวเตอร์ (DB25)	สัญญาณ
2 SD	2 RXD	3 RXD	ข้อมูลจากเครื่องไปคอมพิวเตอร์
3 RD	3 TXD	2 TXD	ข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ไปเครื่อง
7 SG	5 GND	7 GND	กราวด์ของสัญญาณ

ฝั่ง	ขาที่ลัดวงจรเข้าด้วยกัน
เครื่อง (DB25)	4 กับ 5 และ 6 กับ 8 กับ 20
คอมพิวเตอร์ (DB9)	7 กับ 8 และ 1 กับ 4 กับ 6
คอมพิวเตอร์ (DB25)	4 กับ 5 และ 6 กับ 8 กับ 20

การลัดวงจรที่ฝั่งเครื่องจำเป็นสำหรับชุดควบคุมแบบ Fanuc ถ้าไม่มี เครื่องจะไม่ส่งหรือไม่รับ ส่วนการลัดวงจรที่ฝั่งคอมพิวเตอร์จำเป็นเฉพาะกับโปรแกรมที่ตรวจสัญญาณเหล่านั้น ใส่ไว้ไม่เสียหาย

แบบที่ 2: สายสำหรับ RTS/CTS

สัญญาณทุกคู่ต่อสลับกัน เครื่องจึงสั่งให้คอมพิวเตอร์หยุดส่งได้ด้วยสายสัญญาณแยก ซึ่งตอบสนองเร็วกว่า XON/XOFF

เครื่อง (DB25)	คอมพิวเตอร์ (DB9)	คอมพิวเตอร์ (DB25)	สัญญาณ
2 SD	2 RXD	3 RXD	ข้อมูลจากเครื่องไปคอมพิวเตอร์
3 RD	3 TXD	2 TXD	ข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ไปเครื่อง
4 RS	8 CTS	5 CTS	เครื่องพร้อมรับ
5 CS	7 RTS	4 RTS	คอมพิวเตอร์พร้อมรับ
7 SG	5 GND	7 GND	กราวด์ของสัญญาณ
20 ER	6 DSR และ 1 DCD	6 DSR และ 8 DCD	เครื่องเปิดอยู่
6 DR และ 8 CD	4 DTR	20 DTR	คอมพิวเตอร์เปิดอยู่

สายสำเร็จรูปบางแบบต่อเฉพาะห้าแถวแรก แล้วลัดวงจรขา 6 กับ 8 กับ 20 ที่ฝั่งเครื่อง และขา 1 กับ 4 กับ 6 ที่ฝั่งคอมพิวเตอร์ แทนสองแถวสุดท้าย ใช้ได้เช่นกัน

ข้อควรระวัง

• ห้ามต่อขา 25 ของเครื่อง ขานี้จ่ายไฟ +24V สำหรับอุปกรณ์ของ Fanuc ถ้าต่อเข้ากับขาใดของคอมพิวเตอร์ พอร์ตจะเสียหาย สาย DB25 สำเร็จรูปที่ต่อครบทั้ง 25 ขาจึงใช้ไม่ได้
• ต่อชีลด์ของสายที่ฝั่งเครื่องด้านเดียว ที่ขา 1 หรือที่เปลือกโลหะของขั้วต่อ การต่อชีลด์ทั้งสองฝั่งทำให้กระแสไหลในชีลด์เมื่อกราวด์ของเครื่องกับคอมพิวเตอร์ต่างกัน
• ใช้สายที่มีชีลด์ สายสัญญาณในโรงงานวางใกล้มอเตอร์และอินเวอร์เตอร์ ซึ่งรบกวนสัญญาณได้
• ความยาวสาย RS-232 ออกแบบมาสำหรับระยะประมาณ 15 ม. ถ้าต้องยาวกว่านั้น ให้ลด Baud rate หรือใช้ตัวแปลงสัญญาณสำหรับระยะไกล
• เสียบและถอดสายเมื่อปิดเครื่อง ถ้าทำได้ กราวด์ของเครื่องกับคอมพิวเตอร์ที่ต่างกันทำให้พอร์ตเสียหายขณะเสียบ คอมพิวเตอร์พกพาที่ใช้แบตเตอรี่ หรือตัวแปลงที่แยกกราวด์ด้วยแสง (Optical isolation) ลดความเสี่ยงนี้
• ตรวจขั้วต่อของเครื่องก่อน เครื่องบางรุ่นใช้ DB9 หรือมีพอร์ตมากกว่าหนึ่งช่อง ผังในหน้านี้ใช้กับ DB25 ของชุดควบคุมแบบ Fanuc เท่านั้น

ตรวจสายด้วยมัลติมิเตอร์

ถอดสายออกจากทั้งสองฝั่ง ตั้งมัลติมิเตอร์ที่ย่านตรวจความต่อเนื่อง แล้วตรวจตามลำดับ

1. สายสัญญาณแต่ละเส้น ต่อถึงกันตามตารางของสายแบบที่ใช้
2. ขาที่ลัดวงจร ต่อถึงกันภายในขั้วต่อของฝั่งนั้น
3. ขา 25 ของฝั่งเครื่อง ไม่ต่อกับขาใดเลย
4. ไม่มีขาใดลัดวงจรกับกราวด์หรือเปลือกขั้วต่อ ยกเว้นขาที่ตั้งใจต่อ
5. ขา 2 กับขา 3 ไม่ลัดวงจรถึงกัน

อาการเมื่อสายไม่ถูกต้อง

อาการ	สาเหตุที่เป็นไปได้
เครื่องไม่ได้รับอะไรเลย และไม่ขึ้น alarm	ขาส่งกับขารับไม่ได้สลับกัน หรือสายขาด
เครื่องรอรับแต่ไม่เริ่ม หรือขึ้น alarm ว่าอุปกรณ์ไม่พร้อม	ไม่ได้ลัดวงจรขา 6 กับ 8 กับ 20 ที่ฝั่งเครื่อง
ส่งได้ช่วงแรกแล้วข้อมูลหาย หรือขึ้น alarm ว่าข้อมูลล้น	การควบคุมการไหลไม่ทำงาน เช่น ตั้ง RTS/CTS แต่ใช้สายแบบที่ 1
ได้รับอักขระผิดเพี้ยน	Baud rate หรือ Parity ไม่ตรงกัน สายยาวเกินไป หรือสัญญาณถูกรบกวน ไม่ใช่การต่อขาผิด
ส่งจากคอมพิวเตอร์ได้ แต่รับจากเครื่องไม่ได้	สายข้อมูลขาดหนึ่งเส้น

การตั้งค่าพอร์ต พารามิเตอร์ของเครื่อง และอาการอื่นที่ไม่เกี่ยวกับสาย ดูที่เครื่องมือส่งโปรแกรมผ่าน RS-232