同步串行编码器接口是特别开发用于传输绝i对值编码器位置值到控制器,控制模块发送一串时钟脉冲信号,绝i对值编码器相应位置数据。
不管编码器的分辨率是多少,时钟线和数据线只有4 根, RS422 接口与供电电源是电隔离的。
SSI 信号输出形式
· 空载条件下信号线“数据+”和“时钟+”为高电。
· 当时钟信号第—次从高电平跳至低电平时, 储存在编码器的当前信息( 位置数据(Dn)
和特殊位(S)) 的数据就进行传输。
· 在第—个脉冲上升沿到来时, 编码器串行数据首位(MSB) 输出。
· 随着一个个脉冲上升沿的到来Dn-1 Dn-2 ... 位就逐一传输。
· zui后一位(LSB) 传输完毕,编码器角度计算, 单稳态触发时间Tm
截止前, 数据线跳至低电平。
· 数据线跳至高电平之前或时钟中断Tp 时间截止前, 不会有数据传输进行。
· 在时钟序列结束后,单稳态触发时间Tm 由zui后一个脉冲下降沿触发。
· 单稳态触发时间Tm 决定了zui低传输频率。
SSI 输出滑坡工作(重复i发送请求)
· 滑坡工作模式下, 通过SSI 接口对相同数据的重复i发送,使得对传输错误进行检测成为一种可能。
· 在重复i发送中, 25 位以标准模式由一个数据字传输。
· 若在zui后一个脉冲下降沿到到来后, 时钟改变未被中断,则滑环工作模式将自动被激i活,这意味着时钟改变时存储的位置数据将被重复i发送。
· 传输结束后, 第26 个脉冲控制数据的重复i发送与否,只有在第26 个脉冲周期大于单稳态触发时间Tm时,新的位置数据才会随着后续脉冲传输。
增量型编码器信号的连接
1、信号的匹配形式
C、差分长线驱动(有的欧洲的编码器用TTL来表示,是相对于后面介绍的HTL的),这种输出方式将线驱动IC芯片(差分放大电路)用于编码器输出电路,由于它具有高速响应和良好的抗噪声性能,使得线驱动输出适宜长距离传输。大部分是5V,提供A+、B+、Z+及其180度反相的A-、B-、Z-,读取时,以A+与A-的差分值读取,对于共摸干扰有抑制作用,传递距离较远,角度编码器厂家,由于抗干扰能力较强,一般传输距离是100米,在运动控制(数控机床)中用得较多。
D、推挽式放大(有的欧洲的编码器用HTL表示),这种输出方式由上下一组NPN+PNP型的三极管组成,当其中一个三极管导通时,另外一个三极管则关断。电流通过输出侧的两个三极管向两个方向流入,并始终输出电流。因此它阻抗低,而且不太受噪声和变形波的影响。根据供电,输出有10-30V,对于接收设备的兼容性强,信号强而稳定,如果再有与差分长线驱动一样有反相信号的话,因信号电压高,传递远,差分传递及接收,抗干扰好,工程项目或大型设备中,推挽式输出,而在较远传递或大变频电机工况下,又要选具有反相输出的推挽式输出编码器,传输距离可达300-400米(例如ABB变频控制器,就有这样的接口:A+/A-,B+/B-,角度编码器种类,Z+/Z-)。
工作电压、耗电流:
工作电压一般有10-30Vdc和5Vdc±10%两种,电压和耗电流决定供电电源的功率。
信号输出:
信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),角度编码器,集电极/发射极开路(PNP、NPN)、脉冲输出多种形式,其中TTL为长线差分驱动5V电平(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL为推拉式10V电平(或推挽式)输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接:
编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。
如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。
A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。
A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减小,抗干扰佳,可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。
其他主要参数根据需要参看样本:
电缆或插座,传输距离,轴负载,振动,冲击,启动力矩,转子瞬间惯性等。
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