绝对编码器可以与控制器通过并行或串行布线,通过现场总线,或通过基于以太网的协议如EtherCAT。在这些选项中,串行通信是比并行布线更简单的解决方案(并行布线需要一对双绞线每一位的输出),非常适合于应用程序不够复杂,以证明现场总线或基于以太网的协议。在这里,我们将看看目前最常见的四种绝对编码器串行接口之间的差异:SSI、bis、Hiperface DSL和EnDat 2.2。
SSI:同步串行接口
顾名思义,SSI是一种同步协议,意味着数据通过控制器提供的时钟信号或脉冲同步地从编码器传输到控制器。编码器输出可以是二进制或灰色编码,每个时钟脉冲传输一位,单圈编码器的标准字长为13位,多圈编码器为25位。
同步串行接口使用两对双绞线进行通信rs - 422标准一双微分数据信号和一对差分时钟信号。还有两根电线为编码器供电。时钟频率或数据传输速率最高可达1.5 MHz,这取决于电缆的长度。为了确保数据完整性,一些SSI编码器支持多次传输(也称为“多路径”或“环移”传输),其中相同的数据被多次发送,控制器比较传输以确保它们匹配。
BiSS:双向同步串行接口
的双向同步串行接口是一种开放协议,类似于SSI,数据传输由来自控制器的时钟信号同步,但使用bis,时钟速度可达10 MHz。bis还使用两根双绞线——一对用于数据信号,一对用于时钟信号——外加两根用于电源。
与SSI只支持单向通信不同,bis支持双向通信,意味着控制器可以读写编码器中的非易失性存储器,其中寄存器包含编码器识别信息。bis编码器还可以根据需要将温度等数据发送到控制器。bis相对于SSI的另一个独特之处在于,在每个数据周期内,主机决定并补偿任何传输延迟,允许数据传输速率高达10 Mbps。
bis的最新版本是bis -C (C = continuous),尽管接口通常被简单地称为“bis”。
与SSI编码器不同,bis编码器可以点对点连接或通过总线连接。当通过总线连接时,来自所有编码器的数据在一个连续帧中被时钟(同步)到主机,而不是单独的。bis还实现了一个循环冗余校验(CRC)用于错误检查-一种比多重传输更可靠的方法。也存在bis安全接口,安全应用程序高达SIL3每IEC 61508.
Hiperface DSL
Hiperface DSL高性能接口数字伺服链路,最初是SICK公司开发的专有接口。然而,在2016年,SICK通过许可模式“开放”了接口,允许其他制造商将该技术集成到他们的产品中。
与其前身Hiperface不同,Hiperface DSL是一种全数字协议,仅使用两根线进行双向通信和编码器电源,并与电机电源线捆绑在一起(尽管需要变压器来改善共模噪声抑制)。这样做的好处是无需在电机和控制器上单独连接编码器。Hiperface DSL遵循rs - 485标准和和的数据传输速率为9.375Mbaud.数据可以周期性(尽可能快)传输,也可以与控制器时钟同步传输。
Hiperface DSL架构还包括用于传输电机参数数据、状态监测数据和集成安全运动的通道,数据通过两条数字通信线传输。这种冗余和错误检查使得Hiperface DSL接口符合SIL3安全标准。
EnDat 2.2
编码器数据,或EnDat 2.2来自Heidenhain的接口是一种同步、双向标准,使用四根线进行通信-两根线分别用于差分数据和差分时钟信号-另外两根线用于电源,两根线用于电池缓冲或并行电源。EnDat 2.2可以提供高达2 MHz的时钟频率,在某些型号上,对传播延迟的额外补偿使频率高达16 MHz成为可能。
由于Hiperface DSL已经成为一个“开放”接口,EnDat现在是唯一一个专有的绝对编码器串行接口(尽管应该注意的是,原始的Hiperface协议也仍然是专有的)。
EnDat 2.2。还可以读取、写入或更新存储在编码器中的信息,并可以将传感器信息或诊断信息等数据从编码器传输到控制器。传输的数据类型(例如,绝对位置、诊断或参数信息)通过模式命令从控制器发送到编码器。像bis和Hiperface DSL, EnDat 2.2。也符合SIL3安全标准。
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