|
一.并行輸出:
多少位(碼道)絕對值編碼器就有多少根信號電纜,每根電纜代表一位數(shù)據(jù),以電纜輸出電平的高低代表1或0,物理器件與增量值編碼器相似,有集電極開路NPN、PNP、差分驅(qū)動、推挽HTL等等,分高電平有效或低電平有效來針對PNP或NPN的物理器件格式。推挽式輸出信號電壓較高,電壓范圍寬,器件不易損壞,與PNP和NPN都兼容,并行輸出的應(yīng)盡量選用這種輸出。
并行輸出一般以格雷碼的數(shù)學(xué)形式輸出,所以在過去就直接被稱為格雷碼編碼器了。
對于位數(shù)不高的絕對值編碼器,一般就直接以此形式輸出數(shù)碼,可直接進(jìn)入后續(xù)設(shè)備如PLC或上位機(jī)的I/O接口,有多 少位就要連接多少個點(diǎn),直接讀取電平的高低,輸出即時,連接簡單。但是并行輸出有如下問題:
1.必須是格雷碼,因?yàn)槿缡羌兌M(jìn)制碼,在數(shù)據(jù)刷新時可能有多位變化,讀數(shù)會在短時間里造成錯碼。
2.占用多點(diǎn)接口,所有接口和電纜必須確保連接好,因?yàn)槿缬袀別連接不良點(diǎn),該點(diǎn)電位始終是0,造成錯碼而無法 判斷。
3.傳輸距離不能遠(yuǎn),對于不同物理器件傳輸?shù)木嚯x不同,一般在10米內(nèi)使用,對于復(fù)雜環(huán)境,最好有隔離。
4.對于位數(shù)較多,要許多芯電纜,并要確保連接優(yōu)良,由此帶來工程難度及可靠性隱患,同樣,對于編碼器,要同 時有許多節(jié)點(diǎn)輸出,尤其是高位或多圈編碼器,器件集中在編碼器內(nèi)部,增加編碼器器件的故障損壞率。
推薦的并行絕對值編碼器型號:DOS58-P ----13位單圈并行推挽式輸出(12、16位可選)
多圈絕對值編碼器不推薦用此輸出形式。
二.同步串行界面(SSI)輸出:
串行輸出就是數(shù)據(jù)集中在一組電纜上傳輸,通過約定,在時間上有先后時序的數(shù)據(jù)輸出,這種約定稱為通訊規(guī)約。
串行輸出連接線少,傳輸距離遠(yuǎn),對于編碼器的保護(hù)和可靠性就大大提高了,一般高位數(shù)的絕對編碼器和絕對值多圈編碼器都是用串行輸出的。
串行輸出分同步與異步界面,同步就是發(fā)送指令與數(shù)據(jù)是同步的,這樣就是指令走一對電纜,數(shù)據(jù)走一對電纜,同步工作,常常用SSI來表示。SSI的物理格式一般是5VTTL的或5V差分的,也有用推挽式的,其數(shù)學(xué)格式各家自行約定,指令一般有三部分組成,1是同步節(jié)拍,2是指令-數(shù)據(jù)輸出的內(nèi)容,3是數(shù)據(jù)的起始,這些往往以通訊規(guī)約集合在一起了。
SSI只是同步串行界面的簡稱,國際上并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),以德國海德漢、STEGMANN為主的絕對值編碼器廠商使用的5V差分、中斷時鐘同步的SSI標(biāo)準(zhǔn)作為絕對值編碼器SSI輸出的主流,一些廠家與其相似,但仍然有細(xì)微的差別,選購使用時需了解清楚。國內(nèi)廠家往往不夠了解,以為SSI都是一樣的,等買來連接起來才發(fā)現(xiàn)不對,或者在家里連接的都好的,到了現(xiàn)場連接就不穩(wěn)定,或工作一段時間之后不穩(wěn)定(由于對其細(xì)小差別的不了解,或因現(xiàn)場因素、或一段時間之后器件的細(xì)小變化而產(chǎn)生了變化)。國外廠家出于商業(yè)目的,往往要求配置其推薦的后續(xù)設(shè)備,而對于自行選定或開發(fā)的后續(xù)設(shè)備,除非有很大的量,一般是不一定支持的。國內(nèi)自行開發(fā)SSI信號傳感器或SSI接收設(shè)備的廠家,應(yīng)對各種SSI的細(xì)微差別充分的了解,如不了解,往往會在家連的好好的,到了現(xiàn)場就經(jīng)常不穩(wěn)定,此為在SSI信號的細(xì)節(jié)上沒有處理好。
公司開始在國內(nèi)推薦使用德國標(biāo)準(zhǔn)的SSI,通過幾年的積累,對于各種SSI的差別有較多的了解,故我公司開發(fā)的DP1312系列SSI儀表,能夠很好地與各種SSI編碼器連接,并穩(wěn)定地工作,其中在廣東飛來峽水利樞紐、上海張家塘水閘、濟(jì)南鋼廠從1999年使用至今,一直穩(wěn)定工作,深得使用客戶的好評。
以海德漢、STEGMANN為主流的SSI信號后續(xù)設(shè)備,西門子S7-300以上PLC都有相關(guān)的模塊接口,德系的各種PLC和運(yùn)動控制卡也都有匹配的接口,而法國的(如施耐德)或美國的,雖說也有這樣的接口,但還是有細(xì)微差別的,一定要了解清楚,試用時,應(yīng)帶著較長電纜(100米)、較高時鐘頻率讀取信號,以判斷讀數(shù)的穩(wěn)定性。
公司的DL1312系列SSI儀表,對于各種細(xì)小差別都可以調(diào)整,既可以直接連接使用,也可以作為轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換為4—20mA、RS485或并行信號,再連接后續(xù)設(shè)備,如與工控機(jī)連接,較多的是用DL1312IS轉(zhuǎn)換成RS485信號連接工控機(jī)的。
同步串行信號的發(fā)展:SSI信號是最簡單的串行信號,同時,其信號的可靠性就較低,需要在發(fā)送-接收做相應(yīng)的可靠性處理,隨著運(yùn)動控制速度要求越來越高,或數(shù)據(jù)可靠性要求越來越高,同步串行信號增加了很多新的內(nèi)容,如海德漢的EnDat, STEGMANN的hiperface,以及寶馬集團(tuán)的Biss,這些信號特點(diǎn)都是傳輸速度快,為避免傳輸速度快而產(chǎn)生的錯碼概率,而增加了循環(huán)校驗(yàn)碼CRC,并可以讀取編碼器內(nèi)部的工作壽命、工作溫度、光學(xué)讀頭可靠性等信息,這類編碼器目前都是連接其專用的接口,成本較高,主要在高速運(yùn)動控制中使用。
推薦的SSI絕對值編碼器型號:DOS58011K1R4096-S----13位單圈SSI輸出
DOX58011K1R4096/4096-S----25位多圈(13+12)SSI輸出
推薦的SSI信號轉(zhuǎn)換器型號: DL1312S-P----25位SSI轉(zhuǎn)換并行推挽式輸出
DL1312IS----SSI信號轉(zhuǎn)換4—20mA并RS485信號輸出
三.異步串行信號:指令與數(shù)據(jù)分時間問和答,接口是雙工的。典型的有RS485接口,只需兩個線,傳輸距離遠(yuǎn),數(shù)據(jù)內(nèi)容即可以是編碼器的位置值,也可以是根據(jù)指令要求的其他內(nèi)容,如加上每個編碼器不同的地址,可以多個編碼器共用傳輸電纜和后續(xù)接收,這種形式稱為現(xiàn)場總線型。
常用的異步串行接口有RS485(自由協(xié)議)、Profibus-DP(西門子)、Can open、modbus、DeviceNet等,其連接的后續(xù)設(shè)備接口應(yīng)選對應(yīng)的物理接口,而數(shù)據(jù)形式往往會有一個文件包(軟件),如Profibus-DP有一個GSD文件。這類編碼器的特點(diǎn)是可多點(diǎn)連接控制,雖然編碼器的成本與SSI比略高,但連接電纜后續(xù)設(shè)備接口可以大大節(jié)省而成本較低了,但這類編碼器相比較而言,其數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣染秃茈y提高了。
推薦的絕對值編碼器:DOS58011K1R4096-L----RS485單圈絕對值
DOX58011K1R4096/4096-M----絕對值真多圈modbus輸出
四.4—20mA模擬信號轉(zhuǎn)換輸出:絕對值編碼器內(nèi)置智能化嵌入技術(shù)和模擬后端電路,將內(nèi)部的數(shù)字化信號計算轉(zhuǎn)換為模擬電流4—20mA或模擬電壓0—5V輸出。絕對值編碼器的輸出形式多樣,對應(yīng)的后續(xù)設(shè)備選擇帶來了困難,而且采集的信號還要再次解碼換算,相比較而言,傳統(tǒng)的傳感器模擬信號輸出更加普及使用方便,為滿足不熟悉絕對值編碼器輸出信號的新手,使用直接模擬信號輸出的絕對值編碼器,也是最方便的選擇。
智能軟件設(shè)置技術(shù)—內(nèi)置的智能化嵌入技術(shù),可將編碼器的旋轉(zhuǎn)方向,每轉(zhuǎn)對應(yīng)角度或長度,編碼器安裝置位零點(diǎn),編碼器工作輸出的起始點(diǎn)與終點(diǎn)(4mA對應(yīng)值、20mA對應(yīng)值),在編碼器初始化時設(shè)定,這樣,4—20mA或0—5V的輸出,可以直接對應(yīng)工作量程起始至終點(diǎn)的輸出,而無需另外解碼換算,特別適合絕對值編碼器初用者,同時,絕大部分的后續(xù)設(shè)備都可以找到這樣的接口,可以大大節(jié)省器件成本和調(diào)試維護(hù)成本。
推薦的絕對值編碼器:DOS58011K1R4096-L 直接4-20mA模擬電流輸出,軟件設(shè)置功能。
DOX58011K1R4096/4096-L 絕對值真多圈4—20mA輸出,1圈—4096圈可設(shè)定。
|