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          絕對位置測量系統(tǒng)的高速接口

          作者: 時間:2013-05-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          位置編碼器經(jīng)常應(yīng)用于以可編程邏輯控制器(PLC)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的線路通常設(shè)計為點(diǎn)點(diǎn)連接。當(dāng)這樣的設(shè)計要求將位置值快速的傳送到PLC 時,通常需要復(fù)雜的電纜配置結(jié)構(gòu)。


          圖1:旋轉(zhuǎn)編碼器的普通通訊結(jié)構(gòu)

          現(xiàn)在的流行趨勢是通過在PLC 與傳動裝置及傳感器之間使用區(qū)域總線結(jié)構(gòu)(如:CAN、Interbus-S、Profibus-DP 等)來減少電纜的復(fù)雜性。與點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)相比,區(qū)域總線傳送位置值需要更長的時間。一個帶有幾個傳動裝置及傳感器的傳送時間通常為一或幾個毫秒。由此在控制環(huán)中產(chǎn)生的停滯時間是許多應(yīng)用軟件所不能接受的。同時,一個帶有區(qū)域總線接口的位置編碼器的價格也比較昂貴。因此,帶有區(qū)域總線接口的位置編碼器的最佳配置是那些控制上要求低或中等,且系統(tǒng)要求區(qū)域總線的應(yīng)用軟件。

          表1:不同接口類型的特點(diǎn)

          為了快速響應(yīng)命令,折衷的解決方法是使用分散的輸入/輸出元件或在傳感器及傳動裝置附近使用分散的PLC。位置編碼器通過非常短的電纜以點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的方式連接于分散的I/O 或PLC,縮短了通過區(qū)域總線將數(shù)據(jù)傳送到上一級PLC 的時間。這個解決方案有兩個好處:即通過點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)縮短了傳送時間又通過區(qū)域總線減少了長距離傳送的電纜。

          對于那些時間作為關(guān)鍵因素的應(yīng)用軟件,仍然保持著從編碼器到電氣控制元件之間的點(diǎn)點(diǎn)通訊。然而,在現(xiàn)在使用的大多數(shù)用于連續(xù)同步位置傳送的點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)具有下列缺點(diǎn):

          傳送可靠性低,
          傳送速率低,
          無自動參數(shù)輸入,
          無安全監(jiān)控,
          較少的監(jiān)控及診斷功能,
          個別類型為測量。

          由于新的EnDat(編碼器數(shù)據(jù))接口的發(fā)展,HEIDENHAIN 成功開發(fā)了適用于所有類型絕對值編碼器的從位置編碼器到后繼電路通過點(diǎn)點(diǎn)通訊的標(biāo)準(zhǔn)接口,并且避免了上述缺點(diǎn)。

          點(diǎn)點(diǎn)通訊的標(biāo)準(zhǔn)化接口

          帶有Endat 接口的位置編碼器通過后繼電路發(fā)送的時鐘信號實(shí)現(xiàn)雙向傳送。通過僅四條線,不僅可以傳送位置值并且可以快速可靠地傳送參數(shù)。通過后繼電路發(fā)送命令給編碼器來確定是傳送位置值或參數(shù)。

          位置值傳送(圖2)由一個起始位及報警位開始。后面為純二進(jìn)制代碼的位置值及五個CRC 校驗(yàn)位。報警位為所有監(jiān)控功能的綜合信息并可用于故障監(jiān)控。引發(fā)報警的具體說明儲存于編碼器的存儲器中并可通過后繼電路讀出。


          圖2:位置值傳送開始于一個起始位及一個報警位


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