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          絕對(duì)位置測(cè)量系統(tǒng)的高速接口

          作者: 時(shí)間:2013-05-03 來(lái)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(jì)為點(diǎn)點(diǎn)連接。當(dāng)這樣的設(shè)計(jì)要求將位置值快速的傳送到PLC 時(shí),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(shì)是通過(guò)在PLC 與傳動(dòng)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(lái)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(zhǎng)的時(shí)間。一個(gè)帶有幾個(gè)傳動(dòng)裝置及傳感器的傳送時(shí)間通常為一或幾個(gè)毫秒。由此在控制環(huán)中產(chǎn)生的停滯時(shí)間是許多應(yīng)用軟件所不能接受的。同時(shí),一個(gè)帶有區(qū)域總線接口的位置編碼器的價(jià)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(dòng)裝置附近使用分散的PLC。位置編碼器通過(guò)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(guò)區(qū)域總線將數(shù)據(jù)傳送到上一級(jí)PLC 的時(shí)間。這個(gè)解決方案有兩個(gè)好處:即通過(guò)點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)縮短了傳送時(shí)間又通過(guò)區(qū)域總線減少了長(zhǎng)距離傳送的電纜。

          對(duì)于那些時(shí)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(wú)自動(dòng)參數(shù)輸入,
          無(wú)安全監(jiān)控,
          較少的監(jiān)控及診斷功能,
          個(gè)別類型為測(cè)量。

          由于新的EnDat(編碼器數(shù)據(jù))接口的發(fā)展,HEIDENHAIN 成功開(kāi)發(fā)了適用于所有類型絕對(duì)值編碼器的從位置編碼器到后繼電路通過(guò)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(guò)后繼電路發(fā)送的時(shí)鐘信號(hào)實(shí)現(xiàn)雙向傳送。通過(guò)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(guò)后繼電路發(fā)送命令給編碼器來(lái)確定是傳送位置值或參數(shù)。

          位置值傳送(圖2)由一個(gè)起始位及報(bào)警位開(kāi)始。后面為純二進(jìn)制代碼的位置值及五個(gè)CRC 校驗(yàn)位。報(bào)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(bào)警的具體說(shuō)明儲(chǔ)存于編碼器的存儲(chǔ)器中并可通過(guò)后繼電路讀出。


          圖2:位置值傳送開(kāi)始于一個(gè)起始位及一個(gè)報(bào)警位


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