編碼 - 編碼器各種信號(hào)和后續(xù)控制系統(tǒng)的連接問(wèn)題
http://www.b9m36.cn導(dǎo)讀：
多少位（碼道）對(duì)值編碼器就有多少根信號(hào)電纜，每根電纜代表一位數(shù)據(jù)，以電纜輸出電平的低代表1
一．并行輸出：
多少位（碼道）對(duì)值編碼器就有多少根信號(hào)電纜，每根電纜代表一位數(shù)據(jù)，以電纜輸出電平的低代表1或0，物理器件與增量值編碼器相似，有集電極開(kāi)路npn、pnp、差分驅(qū)動(dòng)、推挽htl等等，分電平有效或低電平有效來(lái)針對(duì)pnp或npn的物理器件格式。推挽式輸出信號(hào)電壓較，電壓范圍寬，器件不易損壞，與pnp和npn都兼容，并行輸出的應(yīng)盡量選用這種輸出。
并行輸出一般以格雷碼的數(shù)學(xué)形式輸出，所以在過(guò)去就直接被稱為格雷碼編碼器了。
對(duì)于位數(shù)不的對(duì)值編碼器，一般就直接以此形式輸出數(shù)碼，可直接進(jìn)入后續(xù)設(shè)備如plc或上位機(jī)的i/o接口，有多 少位就要連接多少個(gè)點(diǎn)，直接讀取電平的低，輸出即時(shí)，連接簡(jiǎn)單。但是并行輸出有如下問(wèn)題：
1.必須是格雷碼，因?yàn)槿缡羌兌M(jìn)制碼，在數(shù)據(jù)刷新時(shí)可能有多位變化，讀數(shù)會(huì)在短時(shí)間里造成錯(cuò)碼。
2.占用多點(diǎn)接口，所有接口和電纜必須確保連接好，因?yàn)槿缬袀�(gè)別連接不良點(diǎn)，該點(diǎn)電位始終是0，造成錯(cuò)碼而無(wú)法 判斷。
3.傳輸距離不能遠(yuǎn)，對(duì)于不同物理器件傳輸?shù)木嚯x不同，一般在
4.對(duì)于位數(shù)較多，要許多芯電纜，并要確保連接優(yōu)良，由此帶來(lái)工程難度及可靠性隱患，同樣，對(duì)于編碼器，要同 時(shí)有許多節(jié)點(diǎn)輸出，尤其是位或多圈編碼器，器件集中在編碼器內(nèi)部，增加編碼器器件的故障損壞率。
推薦的并行對(duì)值編碼器型號(hào)：dos58-p ----13位單圈并行推挽式輸出（12、16位可選）
多圈對(duì)值編碼器不推薦用此輸出形式。
二.同步串行界面（ssi）輸出：
串行輸出就是數(shù)據(jù)集中在一組電纜上傳輸，通過(guò)約定，在時(shí)間上有先后時(shí)序的數(shù)據(jù)輸出，這種約定稱為通訊規(guī)約。
串行輸出連接線少，傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)于編碼器的保護(hù)和可靠性就大大提了，一般位數(shù)的對(duì)編碼器和對(duì)值多圈編碼器都是用串行輸出的。
串行輸出分同步與異步界面，同步就是發(fā)送指令與數(shù)據(jù)是同步的，這樣就是指令走一對(duì)電纜，數(shù)據(jù)走一對(duì)電纜，同步工作，常常用ssi來(lái)表示。ssi的物理格式一般是5vttl的或5v差分的，也有用推挽式的，其數(shù)學(xué)格式各家自行約定，指令一般有三部分組成，1是同步節(jié)拍，2是指令-數(shù)據(jù)輸出的內(nèi)容，3是數(shù)據(jù)的起始，這些往往以通訊規(guī)約集合在一起了。
ssi只是同步串行界面的簡(jiǎn)稱，國(guó)際上并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以德國(guó)海德漢、stegmann為主的對(duì)值編碼器廠商使用的5v差分、中斷時(shí)鐘同步的ssi標(biāo)準(zhǔn)作為對(duì)值編碼器ssi輸出的主流，一些廠家與其相似，但仍然有細(xì)微的差別，選購(gòu)使用時(shí)需了解清楚。國(guó)內(nèi)廠家往往不夠了解，以為ssi都是一樣的，等買(mǎi)來(lái)連接起來(lái)才發(fā)現(xiàn)不對(duì)，或者在家里連接的都好的，到了現(xiàn)場(chǎng)連接就不穩(wěn)定，或工作一段時(shí)間之后不穩(wěn)定（由于對(duì)其細(xì)小差別的不了解，或因現(xiàn)場(chǎng)因素、或一段時(shí)間之后器件的細(xì)小變化而產(chǎn)生了變化）。國(guó)外廠家出于商業(yè)目的，往往要求配置其推薦的后續(xù)設(shè)備，而對(duì)于自行選定或開(kāi)發(fā)的后續(xù)設(shè)備，除非有很大的量，一般是不一定支持的。國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)ssi信號(hào)傳感器或ssi接收設(shè)備的廠家，應(yīng)對(duì)各種ssi的細(xì)微差別充分的了解，如不了解，往往會(huì)在家連的好好的，到了現(xiàn)場(chǎng)就經(jīng)常不穩(wěn)定，此為在ssi信號(hào)的細(xì)節(jié)上沒(méi)有處理好。
公司開(kāi)始在國(guó)內(nèi)推薦使用德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的ssi，通過(guò)幾年的積累，對(duì)于各種ssi的差別有較多的了解，故我公司開(kāi)發(fā)的dp1312系列ssi儀表，能夠很好地與各種ssi編碼器連接，并穩(wěn)定地工作，其中在廣東飛來(lái)峽水利樞紐、上海張家塘水閘、濟(jì)南鋼廠從1999年使用至今，一直穩(wěn)定工作，深得使用客戶的好評(píng)。
以海德漢、stegmann為主流的ssi信號(hào)后續(xù)設(shè)備，西門(mén)子s7-300以上plc都有相關(guān)的模塊接口，德系的各種plc和運(yùn)動(dòng)控制卡也都有匹配的接口，而法國(guó)的（如施耐德）或美國(guó)的，雖說(shuō)也有這樣的接口，但還是有細(xì)微差別的，一定要了解清楚，試用時(shí)，應(yīng)帶著較長(zhǎng)電纜（
公司的dl1312系列ssi儀表，對(duì)于各種細(xì)小差別都可以調(diào)整，既可以直接連接使用，也可以作為轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為4—20ma、rs485或并行信號(hào)，再連接后續(xù)設(shè)備，如與工控機(jī)連接，較多的是用dl1312is轉(zhuǎn)換成rs485信號(hào)連接工控機(jī)的。
同步串行信號(hào)的發(fā)展：ssi信號(hào)是簡(jiǎn)單的串行信號(hào)，同時(shí)，其信號(hào)的可靠性就較低，需要在發(fā)送-接收做相應(yīng)的可靠性處理，隨著運(yùn)動(dòng)控制速度要求越來(lái)越，或數(shù)據(jù)可靠性要求越來(lái)越，同步串行信號(hào)增加了很多新的內(nèi)容，如海德漢的endat， stegmann的hiperface，以及寶馬集團(tuán)的biss，這些信號(hào)特點(diǎn)都是傳輸速度快，為避免傳輸速度快而產(chǎn)生的錯(cuò)碼概率，而增加了循環(huán)校驗(yàn)碼crc，并可以讀取編碼器內(nèi)部的工作壽命、工作溫度、光學(xué)讀頭可靠性等信息，這類編碼器目前都是連接其專用的接口，成本較，主要在速運(yùn)動(dòng)控制中使用。
推薦的ssi對(duì)值編碼器型號(hào)：dos58011k1r4096-s----13位單圈ssi輸出
dox58011k1r4096/4096-s----25位多圈（13+12）ssi輸出
推薦的ssi信號(hào)轉(zhuǎn)換器型號(hào)： dl1312s-p----25位ssi轉(zhuǎn)換并行推挽式輸出
dl1312is----ssi信號(hào)轉(zhuǎn)換4—20ma并rs485信號(hào)輸出
三．異步串行信號(hào)：指令與數(shù)據(jù)分時(shí)間問(wèn)和答，接口是雙工的。典型的有rs485接口，只需兩個(gè)線，傳輸距離遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)內(nèi)容即可以是編碼器的位置值，也可以是根據(jù)指令要求的其他內(nèi)容，如加上每個(gè)編碼器不同的地址，可以多個(gè)編碼器共用傳輸電纜和后續(xù)接收，這種形式稱為現(xiàn)場(chǎng)總線型。
常用的異步串行接口有rs485（自由協(xié)議）、profibus-dp（西門(mén)子）、can open、modbus、devicenet等，其連接的后續(xù)設(shè)備接口應(yīng)選對(duì)應(yīng)的物理接口，而數(shù)據(jù)形式往往會(huì)有一個(gè)文件包（軟件），如profibus-dp有一個(gè)gsd文件。這類編碼器的特點(diǎn)是可多點(diǎn)連接控制，雖然編碼器的成本與ssi比略，但連接電纜后續(xù)設(shè)備接口可以大大節(jié)省而成本較低了，但這類編碼器相比較而言，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣染秃茈y提了。
推薦的對(duì)值編碼器：dos58011k1r4096-l----rs485單圈對(duì)值
dox58011k1r4096/4096-m----對(duì)值真多圈modbus輸出
四．4—20ma模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出：對(duì)值編碼器內(nèi)置智能化嵌入技術(shù)和模擬后端電路，將內(nèi)部的數(shù)字化信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)換為模擬電流4—20ma或模擬電壓0—5v輸出。對(duì)值編碼器的輸出形式多樣，對(duì)應(yīng)的后續(xù)設(shè)備選擇帶來(lái)了困難，而且采集的信號(hào)還要再次解碼換算，相比較而言，傳統(tǒng)的傳感器模擬信號(hào)輸出更加普及使用方便，為滿足不熟悉對(duì)值編碼器輸出信號(hào)的新手，使用直接模擬信號(hào)輸出的對(duì)值編碼器，也是方便的選擇。
智能軟件設(shè)置技術(shù)—內(nèi)置的智能化嵌入技術(shù)，可將編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，每轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)角度或長(zhǎng)度，編碼器安裝置位零點(diǎn)，編碼器工作輸出的起始點(diǎn)與終點(diǎn)（4ma對(duì)應(yīng)值、20ma對(duì)應(yīng)值），在編碼器初始化時(shí)設(shè)定，這樣，4—20ma或0—5v的輸出，可以直接對(duì)應(yīng)工作量程起始至終點(diǎn)的輸出，而無(wú)需另外解碼換算，特別適合對(duì)值編碼器初用者，同時(shí)，大部分的后續(xù)設(shè)備都可以找到這樣的接口，可以大大節(jié)省器件成本和調(diào)試維護(hù)成本。
推薦的對(duì)值編碼器：dos58011k1r4096-l 直接4-20ma模擬電流輸出，軟件設(shè)置功能。
dox58011k1r4096/4096-l 對(duì)值真多圈4—20ma輸出,1圈—4096圈可設(shè)定。
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