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通訊協(xié)議說明

2021-11-18

       選型指南


  編碼器(encoder)是將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用于通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。


  編碼器按照工作原理可分為增量式和絕 對(duì)式兩大類。
  增量式編碼器可將旋轉(zhuǎn)軸位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。其計(jì)數(shù)起點(diǎn)任意設(shè)定,可實(shí)現(xiàn)多圈無限累加和測(cè)量。同時(shí)也可以有機(jī)械零位和判別方向的功能。增量式編碼器原理簡(jiǎn)單,方便調(diào)試,價(jià)格也更便宜。
  絕 對(duì)式編碼器在旋轉(zhuǎn)軸的任意位置都可以讀出一個(gè)與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。即使斷電旋轉(zhuǎn)后,編碼器也能精 準(zhǔn)的讀出開電時(shí)的實(shí)際位置數(shù)字碼。單圈絕 對(duì)式編碼器只能用于360°以內(nèi)的角度測(cè)量,超出360°范圍的測(cè)量需要選擇多圈絕 對(duì)式編碼器。絕 對(duì)式編碼器支持多種通信方式,例如RS232協(xié)議,RS485協(xié)議,CANopen協(xié)議,同步串行接口SSI,并行接口,工業(yè)總線等。絕 對(duì)式編碼器因其每一個(gè)位置絕 對(duì)唯 一、抗干擾、無需掉電記憶,已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度、長(zhǎng)度測(cè)量和定位控制。

       通訊協(xié)議說明

  RS-422協(xié)議
  EIA-422(過去稱為RS-422)是一系列的規(guī)定采用4線,全雙工,差分傳輸,多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道,因此不必控制數(shù)據(jù)方向,各裝置之間任何信號(hào)交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對(duì)單獨(dú)的雙絞線)。RS-422的傳輸距離為4000英尺(約1219米),大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達(dá)到大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的大傳輸速率僅為1Mb/s。
      常用數(shù)據(jù)格式:1起始位8數(shù)據(jù)位1停止位無奇偶校驗(yàn)位




  RS-485協(xié)議
  RS485是一個(gè)定義平衡數(shù)字多點(diǎn)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器和接收器的電氣特性的標(biāo)準(zhǔn)。RS-485多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在同一總線上多可以掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式,即一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)。很多情況下,連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的“A”、“B”端連接起來;但只有在模電壓為-7到+12V內(nèi)才能正常通訊,否則會(huì)影響通信的穩(wěn)定可靠,甚至損壞接口。
  常用數(shù)據(jù)格式:1起始位8數(shù)據(jù)位1停止位無奇偶校驗(yàn)位



  CANopen協(xié)議
  CAN是Controller Area Network的縮寫(以下稱為CAN),是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議,CAN信號(hào)使用的是差分電壓傳送,兩條信號(hào)線被稱為CANH和CANL,。靜態(tài)時(shí)均為2.5V左右,此時(shí)狀態(tài)表示邏輯“1”也可以叫做“隱性”。用CANH比CANL高表示邏輯“0”,稱為“顯性”,此時(shí),通常電壓值為:CANH=3.5V;CANL=1.5V。



       數(shù)據(jù)波形

  同步串行接口SSI
  同步串行接口(Synchronous Serial Interface,以下簡(jiǎn)稱SSI)是一種點(diǎn)到點(diǎn)的、同步的、串行的數(shù)字傳輸,通常,作為主機(jī)的控制器與作為從機(jī)的編碼器通過時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線構(gòu)成點(diǎn)到點(diǎn)連接,時(shí)鐘總是由主機(jī)發(fā)出,數(shù)據(jù)由從機(jī)發(fā)出,配合時(shí)鐘同步響應(yīng),通訊是單向的。
  時(shí)序圖

   絕 對(duì)位置值有時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā),從高位(MSB)開始輸出與時(shí)鐘信號(hào)同步的串行信號(hào),當(dāng)不傳送信號(hào)時(shí),時(shí)鐘和數(shù)據(jù)均為高位,在時(shí)鐘信號(hào)的第 1個(gè)下降沿,當(dāng)前值開始儲(chǔ)存,從時(shí)鐘信號(hào)上升沿開始數(shù)據(jù)開始傳送。
  說明:
  時(shí)鐘500Khz<fclk<2MHZ建議使用1MHz時(shí)鐘
  T=0.5—2us每個(gè)脈沖周期n為編碼器總位數(shù)
  t1>0.5us每個(gè)脈沖半周期
  t2≤0.3us數(shù)據(jù)輸出延遲時(shí)間
  t3>20us數(shù)據(jù)恢復(fù)(熄滅)時(shí)間

  同步串行接口BISS
  BiSS通信協(xié)議是一種全雙工同步串行總線通信協(xié)議,專門為滿足實(shí)時(shí)、雙向、高速的傳感器通信而設(shè)計(jì),在硬件上兼容工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SSI(同步串行接口協(xié)議)總線協(xié)議。其典型應(yīng)用是在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)器與編碼器通信。BiSS由德國IC-HAUS公司開發(fā),現(xiàn)已成為傳感器通信協(xié)議的國際化標(biāo)準(zhǔn)。BiSS通信協(xié)議目前的版本是BISS-C
  時(shí)序圖





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