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詳解常見的編碼器接口類型

分類:技術中心 929人瀏覽 2023-06-21
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編碼器是用于工業電驅動中的位置傳感器,用于獲取有關電動機旋轉速度和轉子軸位置的信息。在編碼器的幫助下,實現了對電機速度或位置的反饋,并將其引入自動控制系統并用于機器控制算法。這種連接是自動電驅動系統的支柱。編碼器接口增量式和絕對式

在過去的幾年中,已經為編碼器開發了許多不同的通信接口。但是,通信接口的選擇擺在開發人員面前的幾個因素 - 成本效益,準確性和安全性。讓我們找出存在哪些類型的編碼器接口。

編碼器的接口是什么?

編碼器接口是專門設計用于讀取編碼器脈沖并將其轉換為編碼器位置的設備,還需要它們來處理其他數據,將信息發送到編碼器PLC接口并使其可用于外部電路。

并行編碼器接口

編碼器接線的經典方法是并聯編碼器。該方案要求每個比特至少一根雙絞線(高數據電平和低數據電平)以及VCC和接地。優點是所有位同時傳輸,從而最大限度地減少延遲。缺點是增加導線數量會增加成本、復雜性、錯誤可能性和額外的故障點。

串行編碼器接口

串行接口提供了一種更簡單、更快速、更可靠的方式來將數據從編碼器傳輸到控制器/計數器。與傳統并行電路相比,一個關鍵優勢是它們組合數據以最大限度地減少連接數量。串行接口不需要每比特一根雙絞線(高級數據、低級數據),而是使用一根雙絞線來序列化所有位的數據,與并行輸出相比,減少了導線數量。

串行接口將一個從設備連接到一個主設備。因此,它被認為是一種點對點連接方案。在點對點連接方案中,時鐘保持高電平,直到主機需要來自編碼器的信息。當主機詢問編碼器時,編碼器返回與從編碼器接收的信息等效的時鐘流。串行同步接口方案

已安裝了幾種不同的串行接口。其中一些,如串行同步接口(SSI接口編碼器)和雙向同步串行接口(BiSS),是開源的,而另一些則是專有的。

  1. SSI 編碼器。SSI 是 PLC/主機和編碼器之間廣泛使用的點對點串行接口。它基于RS422標準。
  2. 雙固態編碼器。BiSS(雙向/串行/同步)接口協議是一種開源數字接口,可在控制器、編碼器和執行器之間提供數字、串行和安全通信。
  3. 雙SS線。它使用基本的 BiSS 定義和設備內容,但通過半雙工 RS485 線路顯示通信。BiSS Line 協議可用于 2 線或 4 線設置。2 線設置通過單對雙絞線將通信和電源結合在一起。BiSS Line 支持多設備操作和搶占式糾錯 (FEC)。

BiSS 接口協議(雙向/串行/同步)是一種開源數字接口,可在控制器、傳感器和執行器之間提供數字、串行和安全通信。

現場總線編碼器接口

現場總線協議允許單個控制器同時與許多模擬和數字設備通信,從而消除了點對點協議的限制。連接到網絡上的任何設備允許用戶與網絡上的所有設備進行通信。

專業編碼器

Profibus可用于許多PLC,是工廠自動化和其他領域最常見的現場總線技術之一。它基于 RS485。埃爾特拉專業編碼器

DeviceNet

DeviceNet是基于CAN網絡和CIP協議的現場總線系統。DeviceNet由ODVA控制,廣泛用于工廠自動化,可用于許多PLC。

Interbus

Interbus由菲尼克斯電氣于1980年代中期開發,是歷史最悠久的開放式工業網絡。國際巴士分為兩輛巴士。遠程總線是一種RS-485傳輸介質,長度可達13公里。本地或外圍總線允許在最遠 10 m 的距離內連接多達 <> 個 Interbus 編碼器。

CANOpen

CANopen是一種使用CAN網絡的現場總線協議。CANopen可用于許多PLC,并廣泛用于工廠自動化和移動機械。

CANOpen Safety

用于安全相關通信的CANopen安全平臺是對CANopen應用層和通信配置文件的補充。

CANopen Lift

CANopen電梯是用于電梯應用的現場總線協議。它類似于CANopen,基于CAN網絡的使用。

以太網編碼器接口

以太網正在成為工業自動化中越來越流行的網絡方法。以太網允許多個設備連接到具有不同拓撲的網絡。與現場總線一樣,與網絡上任何設備的連接允許用戶訪問和控制網絡上的任何設備。

傳統現場總線和以太網網絡之間的主要區別在于,現場總線協議是確定性的,基于“盡力而為”的交付。當發生數據沖突時(在這種類型的網絡上是可能的),一次傳輸將被延遲。

針對這個問題,已經開發了幾種不同的工業以太網標準。有些需要硬件中的ASICS,而另一些則僅基于軟件。在決定時,重要的是要記住,對于許多應用程序,即使沒有特殊條件,提供的延遲級別也足以為快速應用程序提供服務。堡盟以太網編碼器

Modbus

Modbus是由Modbus組織控制的串行協議。

EtherCAT

EtherCAT編碼器協議針對循環過程數據進行了優化,在每個從設備中集成了一個芯片,而不是以太網中的TCP / IP堆棧。EtherCAT編碼器循環時間短,是需要具有確定性響應時間的實時數據的高速和位置控制應用的理想選擇。

Profinet encoder

作為Profibus的下一個發展,Profinet已成為市場上領先的基于以太網的協議之一。Profinet允許在不停止整臺機器的情況下動態添加和更換設備或模塊,是創建非常靈活的模塊化機器的理想選擇。

埃爾特拉普羅菲特編碼器

以太網/IP

EtherNet/IP 是由羅克韋爾自動化開發并由 ODVA 管理的工業通信協議。它基于 CIP 和 TCP/IP。

以太網電源鏈路

以太網Powerlink是一種基于以太網的實時通信系統,由EPSG控制。

什么是絕對編碼器接口

增量編碼器輸出是一個或多個通道上的脈沖流,絕對編碼器輸出是多位字。編碼器接口協議為編碼器和控制系統提供了一種通用語言,用于解釋絕對編碼器的多位字輸出,以獲取包括離散位置、速度等在內的信息。絕對編碼器的常見編碼器接口協議包括:絕對編碼器接口類型

  • 平行
  • 串行
  • 現場總線,以及
  • 以太網選項。
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