編碼 - 編碼器各種信號和后續(xù)控制系統(tǒng)的連接問題
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多少位（碼道）對值編碼器就有多少根信號電纜，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）對值編碼器就有多少根信號電纜，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，有集電極開路npn、pnp、差分驅(qū)動、推挽htl等等，分電平有效或低電平有效來針對pnp或npn的物理器件格式。推挽式輸出信號電壓較，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，所以在過去就直接被稱為格雷碼編碼器了。
對于位數(shù)不的對值編碼器，一般就直接以此形式輸出數(shù)碼，可直接進入后續(xù)設(shè)備如plc或上位機的i/o接口，有多 少位就要連接多少個點，直接讀取電平的低，輸出即時，連接簡單。但是并行輸出有如下問題：
1.必須是格雷碼，因為如是純二進制碼，在數(shù)據(jù)刷新時可能有多位變化，讀數(shù)會在短時間里造成錯碼。
2.占用多點接口，所有接口和電纜必須確保連接好，因為如有個別連接不良點，該點電位始終是0，造成錯碼而無法 判斷。
3.傳輸距離不能遠(yuǎn)，對于不同物理器件傳輸?shù)木嚯x不同，一般在
4.對于位數(shù)較多，要許多芯電纜，并要確保連接優(yōu)良，由此帶來工程難度及可靠性隱患，同樣，對于編碼器，要同 時有許多節(jié)點輸出，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。
推薦的并行對值編碼器型號：dos58-p ----13位單圈并行推挽式輸出（12、16位可選）
多圈對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，通過約定，在時間上有先后時序的數(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)，對于編碼器的保護和可靠性就大大提了，一般位數(shù)的對編碼器和對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電纜，數(shù)據(jù)走一對電纜，同步工作，常常用ssi來表示。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稱，國際上并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以德國海德漢、stegmann為主的對值編碼器廠商使用的5v差分、中斷時鐘同步的ssi標(biāo)準(zhǔn)作為對值編碼器ssi輸出的主流，一些廠家與其相似，但仍然有細(xì)微的差別，選購使用時需了解清楚。國內(nèi)廠家往往不夠了解，以為ssi都是一樣的，等買來連接起來才發(fā)現(xiàn)不對，或者在家里連接的都好的，到了現(xiàn)場連接就不穩(wěn)定，或工作一段時間之后不穩(wěn)定（由于對其細(xì)小差別的不了解，或因現(xiàn)場因素、或一段時間之后器件的細(xì)小變化而產(chǎn)生了變化）。國外廠家出于商業(yè)目的，往往要求配置其推薦的后續(xù)設(shè)備，而對于自行選定或開發(fā)的后續(xù)設(shè)備，除非有很大的量，一般是不一定支持的。國內(nèi)自行開發(fā)ssi信號傳感器或ssi接收設(shè)備的廠家，應(yīng)對各種ssi的細(xì)微差別充分的了解，如不了解，往往會在家連的好好的，到了現(xiàn)場就經(jīng)常不穩(wěn)定，此為在ssi信號的細(xì)節(jié)上沒有處理好。
公司開始在國內(nèi)推薦使用德國標(biāo)準(zhǔn)的ssi，通過幾年的積累，對于各種ssi的差別有較多的了解，故我公司開發(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，其中在廣東飛來峽水利樞紐、上海張家塘水閘、濟南鋼廠從1999年使用至今，一直穩(wěn)定工作，深得使用客戶的好評。
以海德漢、stegmann為主流的ssi信號后續(xù)設(shè)備，西門子s7-300以上plc都有相關(guān)的模塊接口，德系的各種plc和運動控制卡也都有匹配的接口，而法國的（如施耐德）或美國的，雖說也有這樣的接口，但還是有細(xì)微差別的，一定要了解清楚，試用時，應(yīng)帶著較長電纜（
公司的dl1312系列ssi儀表，對于各種細(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，再連接后續(xù)設(shè)備，如與工控機連接，較多的是用dl1312is轉(zhuǎn)換成rs485信號連接工控機的。
同步串行信號的發(fā)展：ssi信號是簡單的串行信號，同時，其信號的可靠性就較低，需要在發(fā)送-接收做相應(yīng)的可靠性處理，隨著運動控制速度要求越來越，或數(shù)據(jù)可靠性要求越來越，同步串行信號增加了很多新的內(nèi)容，如海德漢的endat， stegmann的hiperface，以及寶馬集團的biss，這些信號特點都是傳輸速度快，為避免傳輸速度快而產(chǎn)生的錯碼概率，而增加了循環(huán)校驗碼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，主要在速運動控制中使用。
推薦的ssi對值編碼器型號：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信號轉(zhuǎn)換器型號： dl1312s-p----25位ssi轉(zhuǎn)換并行推挽式輸出
dl1312is----ssi信號轉(zhuǎn)換4—20ma并rs485信號輸出
三．異步串行信號：指令與數(shù)據(jù)分時間問和答，接口是雙工的。典型的有rs485接口，只需兩個線，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，如加上每個編碼器不同的地址，可以多個編碼器共用傳輸電纜和后續(xù)接收，這種形式稱為現(xiàn)場總線型。
常用的異步串行接口有rs485（自由協(xié)議）、profibus-dp（西門子）、can open、modbus、devicenet等，其連接的后續(xù)設(shè)備接口應(yīng)選對應(yīng)的物理接口，而數(shù)據(jù)形式往往會有一個文件包（軟件），如profibus-dp有一個gsd文件。這類編碼器的特點是可多點連接控制，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。
推薦的對值編碼器：dos58011k1r4096-l----rs485單圈對值
dox58011k1r4096/4096-m----對值真多圈modbus輸出
四．4—20ma模擬信號轉(zhuǎn)換輸出：對值編碼器內(nèi)置智能化嵌入技術(shù)和模擬后端電路，將內(nèi)部的數(shù)字化信號計算轉(zhuǎn)換為模擬電流4—20ma或模擬電壓0—5v輸出。對值編碼器的輸出形式多樣，對應(yīng)的后續(xù)設(shè)備選擇帶來了困難，而且采集的信號還要再次解碼換算，相比較而言，傳統(tǒng)的傳感器模擬信號輸出更加普及使用方便，為滿足不熟悉對值編碼器輸出信號的新手，使用直接模擬信號輸出的對值編碼器，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)對應(yīng)角度或長度，編碼器安裝置位零點，編碼器工作輸出的起始點與終點（4ma對應(yīng)值、20ma對應(yīng)值），在編碼器初始化時設(shè)定，這樣，4—20ma或0—5v的輸出，可以直接對應(yīng)工作量程起始至終點的輸出，而無需另外解碼換算，特別適合對值編碼器初用者，同時，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)試維護成本。
推薦的對值編碼器：dos58011k1r4096-l 直接4-20ma模擬電流輸出，軟件設(shè)置功能。
dox58011k1r4096/4096-l 對值真多圈4—20ma輸出,1圈—4096圈可設(shè)定。
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