編碼器是用于工業(yè)電驅(qū)動中的位置傳感器，用于獲取有關(guān)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)子軸位置的信息。在編碼器的幫助下，實(shí)現(xiàn)了對電機(jī)速度或位置的反饋，并將其引入自動控制系統(tǒng)并用于機(jī)器控制算法。這種連接是自動電驅(qū)動系統(tǒng)的支柱。

在過去的幾年中，已經(jīng)為編碼器開發(fā)了許多不同的通信接口。但是，通信接口的選擇擺在開發(fā)人員面前的幾個因素 - 成本效益，準(zhǔn)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(shè)計(jì)用于讀取編碼器脈沖并將其轉(zhuǎn)換為編碼器位置的設(shè)備，還需要它們來處理其他數(shù)據(jù)，將信息發(fā)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(jīng)典方法是并聯(lián)編碼器。該方案要求每個比特至少一根雙絞線（高數(shù)據(jù)電平和低數(shù)據(jù)電平）以及VCC和接地。優(yōu)點(diǎn)是所有位同時(shí)傳輸，從而最大限度地減少延遲。缺點(diǎn)是增加導(dǎo)線數(shù)量會增加成本、復(fù)雜性、錯誤可能性和額外的故障點(diǎn)。

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(shù)據(jù)從編碼器傳輸?shù)?a href="http://ebpc.cn/category-129-b0.html" target="_blank">控制器/計(jì)數(shù)器。與傳統(tǒng)并行電路相比，一個關(guān)鍵優(yōu)勢是它們組合數(shù)據(jù)以最大限度地減少連接數(shù)量。串行接口不需要每比特一根雙絞線（高級數(shù)據(jù)、低級數(shù)據(jù)），而是使用一根雙絞線來序列化所有位的數(shù)據(jù)，與并行輸出相比，減少了導(dǎo)線數(shù)量。

串行接口將一個從設(shè)備連接到一個主設(shè)備。因此，它被認(rèn)為是一種點(diǎn)對點(diǎn)連接方案。在點(diǎn)對點(diǎn)連接方案中，時(shí)鐘保持高電平，直到主機(jī)需要來自編碼器的信息。當(dāng)主機(jī)詢問編碼器時(shí)，編碼器返回與從編碼器接收的信息等效的時(shí)鐘流。

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(jī)和編碼器之間廣泛使用的點(diǎn)對點(diǎn)串行接口。它基于RS422標(biāo)準(zhǔn)。
2. 雙固態(tài)編碼器。BiSS（雙向/串行/同步）接口協(xié)議是一種開源數(shù)字接口，可在控制器、編碼器和執(zhí)行器之間提供數(shù)字、串行和安全通信。
3. 雙SS線。它使用基本的 BiSS 定義和設(shè)備內(nèi)容，但通過半雙工 RS485 線路顯示通信。BiSS Line 協(xié)議可用于 2 線或 4 線設(shè)置。2 線設(shè)置通過單對雙絞線將通信和電源結(jié)合在一起。BiSS Line 支持多設(shè)備操作和搶占式糾錯 （FEC）。

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

現(xiàn)場總線編碼器接口

現(xiàn)場總線協(xié)議允許單個控制器同時(shí)與許多模擬和數(shù)字設(shè)備通信，從而消除了點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議的限制。連接到網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備允許用戶與網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備進(jìn)行通信。

專業(yè)編碼器

Profibus可用于許多PLC，是工廠自動化和其他領(lǐng)域最常見的現(xiàn)場總線技術(shù)之一。它基于 RS485。

DeviceNet

DeviceNet是基于CAN網(wǎng)絡(luò)和CIP協(xié)議的現(xiàn)場總線系統(tǒng)。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(fā)，是歷史最悠久的開放式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。國際巴士分為兩輛巴士。遠(yuǎn)程總線是一種RS-485傳輸介質(zhì)，長度可達(dá)13公里。本地或外圍總線允許在最遠(yuǎn) 10 m 的距離內(nèi)連接多達(dá) <> 個 Interbus 編碼器。

CANOpen

CANopen是一種使用CAN網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場總線協(xié)議。CANopen可用于許多PLC，并廣泛用于工廠自動化和移動機(jī)械。

CANOpen Safety

用于安全相關(guān)通信的CANopen安全平臺是對CANopen應(yīng)用層和通信配置文件的補(bǔ)充。

CANopen Lift

CANopen電梯是用于電梯應(yīng)用的現(xiàn)場總線協(xié)議。它類似于CANopen，基于CAN網(wǎng)絡(luò)的使用。

以太網(wǎng)編碼器接口

以太網(wǎng)正在成為工業(yè)自動化中越來越流行的網(wǎng)絡(luò)方法。以太網(wǎng)允許多個設(shè)備連接到具有不同拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)。與現(xiàn)場總線一樣，與網(wǎng)絡(luò)上任何設(shè)備的連接允許用戶訪問和控制網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備。

傳統(tǒng)現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間的主要區(qū)別在于，現(xiàn)場總線協(xié)議是確定性的，基于“盡力而為”的交付。當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突時(shí)（在這種類型的網(wǎng)絡(luò)上是可能的），一次傳輸將被延遲。

針對這個問題，已經(jīng)開發(fā)了幾種不同的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。有些需要硬件中的ASICS，而另一些則僅基于軟件。在決定時(shí)，重要的是要記住，對于許多應(yīng)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(yīng)用程序提供服務(wù)。

Modbus

Modbus是由Modbus組織控制的串行協(xié)議。

EtherCAT

EtherCAT編碼器協(xié)議針對循環(huán)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行了優(yōu)化，在每個從設(shè)備中集成了一個芯片，而不是以太網(wǎng)中的TCP / IP堆棧。EtherCAT編碼器循環(huán)時(shí)間短，是需要具有確定性響應(yīng)時(shí)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的高速和位置控制應(yīng)用的理想選擇。

Profinet encoder

作為Profibus的下一個發(fā)展，Profinet已成為市場上領(lǐng)先的基于以太網(wǎng)的協(xié)議之一。Profinet允許在不停止整臺機(jī)器的情況下動態(tài)添加和更換設(shè)備或模塊，是創(chuàng)建非常靈活的模塊化機(jī)器的理想選擇。

以太網(wǎng)/IP

EtherNet/IP 是由羅克韋爾自動化開發(fā)并由 ODVA 管理的工業(yè)通信協(xié)議。它基于 CIP 和 TCP/IP。

以太網(wǎng)電源鏈路

以太網(wǎng)Powerlink是一種基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)，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(xié)議為編碼器和控制系統(tǒng)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(nèi)的信息。絕對編碼器的常見編碼器接口協(xié)議包括：

• 平行
• 串行
• 現(xiàn)場總線，以及
• 以太網(wǎng)選項(xiàng)。