絕對位置測量系統(tǒng)的高速接口

表2：同步和異步點點通訊的特點

位置編碼器的不同應用需求

上面描述的特征使Endat 接口廣泛應用于需要絕對位置值傳送的自動控制領域。如機床、紡織機械及印刷機械等，具有良好位置性能的數(shù)字控制環(huán)可與正弦增量相結合。通過冗余技巧及絕對值與增量位置值的同時傳送，帶有Endat 接口的編碼器也可用于要求高安全性的機械，如壓力機。

該接口同樣適用于對實際值的傳送時間要求低的自動控制工作，如金屬切割機械。

不管應用軟件如何，Endat 接口在后繼電路中始終使用相同的輸入硬件。具有相同接口的不同種類的編碼器可滿足特殊應用的要求（圖6）。

圖6：帶有標準Endat 接口的單轉絕對值編碼器、多轉絕對值編碼器、絕對值角度編碼器及絕對值直線光柵尺特意為系統(tǒng)制造商及最終用戶準備的ROC400 和ROQ400 系列絕對值旋轉編碼器與ROD400 系列增量編碼器具有相同的安裝尺寸。標準形式保護等級為IP64 及IP67，并有單轉（ROC413）及多轉（ROQ425）可選擇。除絕對位置值外還提供幅值為1Vpp 的正弦增量信號。因此符合上面描述的安全技術，并適用于要求具有高動態(tài)及分辨率的應用軟件。

ROC413 單轉絕對值編碼器具有與增量旋轉編碼器相同的外形尺寸。帶有徑向法蘭插座的多轉產品，由于特殊的掃描結構及高的綜合元件僅比單轉產品長7mm。帶有這些尺寸的單轉及多轉絕對值編碼器也可用于區(qū)域總線系統(tǒng)。編碼器的Profibus-DP 功能符合 Profibus 用戶組織PNO（Profibus-Nutzer-Organisation）
對于旋轉編碼器的協(xié)議，并支持完整的版本2 功能。

絕對值旋轉編碼器ECN1313 和ECN1325 適合安裝于帶有數(shù)字式速度控制及自然冷卻的驅動器上。它們帶有定子聯(lián)軸節(jié)來補償電機軸與編碼器軸軸向及徑向的偏差。旋轉編碼器的剛性聯(lián)軸節(jié)通過錐型軸與電機軸相聯(lián)使控制環(huán)具有大的帶寬。高達115 °C (239 °F)的操作溫度允許在特定的額定扭矩下更小的電機尺寸。由于這些編碼器的信號周期為每轉2048 或512，舉例來說，通過后繼電路對增量信號進行1024 倍細分，可分別得到測量步距為每轉2,000,000 或500,000。電機制造商在電機上安裝編碼器并通過Endat 接口對電機電動勢進行編程。這消除了調整時間。

通過刻度的特殊設計及在掃描過程的其他設計措施，由于后繼電路對正弦增量信號的細分導致在一個信號周期內的偏差小于信號周期的±1%。這意味著如果信號周期為2048，在一個信號周期內的位置偏差（細分導致的誤差）小于±7"。相同的，如信號周期為512，位置偏差為±26"。由后繼電路對正弦信號細分產生的位置偏差在高操作溫度時保持不變。這使帶有數(shù)字速度控制的驅動器在特定的操作溫度范圍內實現(xiàn)低速波動高控制帶寬成為可能。

RCN220 和RCN723 封閉式絕對值角度編碼器的精度分別可達±2.5 角秒及±2 角秒，并且安裝內部定子聯(lián)軸結。IP64 的保護等級及100 m/s2 (50 Hz to 2,000 Hz)允許震動使這些絕對值角度編碼器可用于惡劣的環(huán)境。其輸出分辨率分別為20位和23（每轉8,388,608個測量位）。所有輸出均帶有絕對值并分別附加帶有每轉16,384 和32,768 增量信號周期。推薦的測量步距為0.0003°和0.000 04°。

RCN220 與RCN723 分別與封閉式增量角度編碼器RON200 系列及RON706/RON786 系列在機械上是完全兼容的。LC181 型絕對值直線編碼器是為在斷電后由于設計或運動原因不能返回固定的參考點位置或很難返回的機床所設計并避免了長的機器空轉時間。

絕對值直線編碼器也適用于在通電后需要立即得到絕對位置值的同步直線電機。

其測量步距為0.1 μm 到1 μm，測量長度最長可到3 米。

結論

Endat 雙向同步串行接口展示了從旋轉或直線編碼器向后繼電路傳送絕對值位置值的前景。與現(xiàn)在普遍使用的同步連續(xù)數(shù)據(jù)傳送比較，它具有更快的傳送時間、更高的傳送安全性并提供監(jiān)控及診斷功能。而且，其獨立于絕對位置值獲取物的類型，允許后繼電路自動配置參數(shù)，并支持維修及預防性維護。通過其從編碼器到后繼電路長達150 米的電纜傳送能力及附加的幅值為1VPP 的增量正弦信號，Endat 接口在高質量控制回路的設計中將扮演重要的角色。