एंडेट इंटरफ़ेस एनकोडर डेटा अधिग्रहण डिजाइन

I. अवलोकन

निरपेक्ष एनकोडर प्राकृतिक बाइनरी, चक्रीय बाइनरी (ग्रे कोड) या पीआरसी कोड का उपयोग करता है, जो कोड व्हील पर भौतिक रेटिकल को कनवर्ट करने के लिए होता है, कनेक्टिंग शाफ्ट के रोटेशन कोण को एक संबंधित विद्युत पल्स अनुक्रम में परिवर्तित करता है और इसे डिजिटल मात्रा के रूप में आउटपुट करता है। इसमें छोटे आकार, उच्च परिशुद्धता, डिजिटल इंटरफ़ेस और निरपेक्ष स्थिति के फायदे हैं। इसका व्यापक रूप से रडार, टर्नटेबल्स, रोबोट, सीएनसी मशीन टूल्स और हाई-सटीक सर्वो सिस्टम और कई अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। निरपेक्ष एनकोडर का डेटा आउटपुट सिंक्रोनस सीरियल आउटपुट पर आधारित है। एंडेट इंटरफ़ेस एक डिजिटल, पूर्ण-द्वैध तुल्यकालिक सीरियल इंटरफ़ेस है जिसे हेइडेनहैन एनकोडर के लिए डिज़ाइन किया गया है। न केवल यह वृद्धिशील और निरपेक्ष एन्कोडर्स के लिए स्थिति मूल्यों को प्रसारित कर सकता है, बल्कि यह एनकोडर में संग्रहीत जानकारी को स्थानांतरित या अपडेट भी कर सकता है या नई जानकारी को सहेज सकता है। चूंकि सीरियल ट्रांसमिशन विधि का उपयोग किया जाता है, केवल चार सिग्नल लाइनों की आवश्यकता होती है। बाद के इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस की घड़ी के उत्तेजना के तहत, डेटा जानकारी को सिंक्रोनस रूप से प्रेषित किया जाता है। डेटा प्रकार (स्थिति मूल्य, पैरामीटर, नैदानिक ​​जानकारी, आदि) एनकोडर को बाद के इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस द्वारा भेजे गए मोड कमांड की पसंद द्वारा निर्धारित किया जाता है।

दो एंडेट इंटरफ़ेस परिचय

एंडेट इंटरफ़ेस की विशेषताएं

उच्च प्रदर्शन और कम लागत: सार्वभौमिक इंटरफ़ेस सभी वृद्धिशील और निरपेक्ष एनकोडर के लिए उपयुक्त है, अधिक किफायती बिजली की खपत, छोटे आकार और कॉम्पैक्ट कनेक्शन, फास्ट सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन, शून्य बिंदु को ऑफसेट मूल्य के अनुसार तैरया जा सकता है।

बेहतर सिग्नल गुणवत्ता: एनकोडर के भीतर विशेष अनुकूलन प्रणाली सटीकता में सुधार करता है और सीएनसी प्रणाली के लिए बेहतर समोच्च सटीकता प्रदान करता है।

बेहतर व्यावहारिकता: स्वचालित सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन; डिजिटल सिग्नल सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार करते हैं; निगरानी और नैदानिक ​​जानकारी सिस्टम की सुरक्षा के लिए अनुकूल है; अतिरेक कोड सत्यापन विश्वसनीय सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए अनुकूल है।

सिस्टम की सुरक्षा में सुधार करें: दो स्वतंत्र स्थान की जानकारी और त्रुटि सूचना बिट्स, डेटा चेकसम और प्रतिक्रियाएं।

उन्नत प्रौद्योगिकी विकास के लिए उपयुक्त: (उच्च संकल्प, लघु नियंत्रण चक्र, सबसे तेज 16 मीटर घड़ी, सुरक्षा डिजाइन अवधारणा) प्रत्यक्ष ड्राइव प्रौद्योगिकी के लिए उपयुक्त है।

चित्रा 1 एंडैट इंटरफ़ेस एनकोडर डेटा अधिग्रहण योजनाबद्ध

2. Endat2.2 एनकोडर प्रदर्शन सुधार

ट्रांसमिशन स्थिति मान और अतिरिक्त जानकारी एक साथ प्रेषित की जा सकती है: एड्रेस चयन कोड को संग्रहीत करके अतिरिक्त जानकारी के प्रकार का चयन किया जा सकता है।

एनकोडर डेटा स्टोरेज क्षेत्र में एनकोडर निर्माता पैरामीटर, ओईएम निर्माता पैरामीटर, ऑपरेटिंग पैरामीटर और ऑपरेटिंग स्थिति शामिल हैं जो सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन को सुविधाजनक बनाते हैं।

Endat2.2 एनकोडर ऑल-डिजिटल ट्रांसमिशन को लागू करता है। वृद्धिशील सिग्नल प्रोसेसिंग एनकोडर (अंतर्निहित 14 बिट सबडिविज़न) के अंदर पूरी हो जाती है, जो सिग्नल ट्रांसमिशन की गुणवत्ता और विश्वसनीयता में सुधार करती है और उच्च रिज़ॉल्यूशन को सक्षम करती है।

निगरानी और नैदानिक ​​कार्यों, अलार्म की स्थिति में शामिल हैं: प्रकाश स्रोत विफलता, अपर्याप्त सिग्नल आयाम, गलत स्थिति गणना, बहुत कम या उच्च ऑपरेटिंग वोल्टेज, बहुत उच्च वर्तमान खपत, आदि; एक चेतावनी संकेत प्रदान करना जब एनकोडर के कुछ चरम मूल्यों से संपर्क किया जाता है या पार हो जाता है।

एक व्यापक वोल्टेज रेंज (3.6 ~ 14V) और ट्रांसमिशन दर (16 मी)।

3. टाइमिंग और ओईएम डेटा स्टोरेज

सिंक्रोनस डेटा ट्रांसमिशन के प्रत्येक फ्रेम के दौरान एक डेटा पैकेट प्रेषित होता है। ट्रांसमिशन चक्र घड़ी के पहले गिरने वाले किनारे से शुरू होता है और मापा मान संग्रहीत होता है, और स्थिति मान की गणना की जाती है। दो घड़ी दालों (2T) के बाद, बाद में इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस मोड कमांड "एनकोडर ट्रांसमिशन पोजिशन वैल्यू" (अतिरिक्त जानकारी के साथ या बिना) भेजता है।

निरपेक्ष स्थिति मान की गणना करने के बाद (TCAL --- चित्र 2 देखें), एनकोडर स्टार्ट बिट से बाद के इलेक्ट्रॉनिक्स में डेटा को स्थानांतरित करना शुरू कर देता है। बाद की त्रुटि बिट्स एफ 1 और एफ 2 (जो केवल एंडेट 2.2 कमांड में मौजूद हैं) सभी निगरानी कार्यों और फॉल्ट मॉनिटरिंग सेवाओं के समूह संकेतों के लिए हैं, उनकी पीढ़ी एक दूसरे से स्वतंत्र है और इसका उपयोग एनकोडर विफलता को इंगित करने के लिए किया जाता है जो गलत हो सकता है। स्थिति सूचना। विफलता का सटीक कारण "परिचालन" मेमोरी क्षेत्र में संग्रहीत किया जाता है और इसे बाद के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा क्वेर किया जा सकता है।

सबसे कम बिट से, निरपेक्ष स्थिति मान प्रेषित किया जाता है और डेटा की लंबाई का उपयोग एनकोडर प्रकार द्वारा निर्धारित किया जाता है। स्थिति मान संचारित करने के लिए आवश्यक घड़ी दालों की संख्या एनकोडर निर्माता के मापदंडों में संग्रहीत की जाती है। स्थिति मूल्य डेटा का प्रसारण एक चक्रीय अतिरेक चेक कोड के साथ समाप्त होता है।

अंजीर। अतिरिक्त जानकारी के बिना 2 स्थिति मूल्य संचरण

यदि स्थिति मूल्य में अतिरिक्त जानकारी है, तो स्थिति मूल्य अतिरिक्त जानकारी 1 और 2 के तुरंत बाद, वे एक CRC के साथ भी समाप्त होते हैं। अतिरिक्त जानकारी की सामग्री मेमोरी क्षेत्र के चयनित पते द्वारा निर्धारित की जाती है और फिर बाद की नमूना अवधि में प्रेषित की जाती है। यह जानकारी बाद के प्रसारण के दौरान प्रेषित की जाती है जब तक कि एक नया मेमोरी क्षेत्र नहीं चुना जाता है। डेटा वर्ड के अंत में, घड़ी सिग्नल को उच्च सेट किया जाना चाहिए। 10US से 30US या 1.25US से 3.75US (Endat2.2 प्रोग्रामेबल रिकवरी टाइम TM) के बाद, डेटा लाइन कम हो जाती है और फिर नया डेटा ट्रांसफर नई क्लॉक सिग्नल के साथ शुरू हो सकता है।

अनुलग्नक जानकारी के साथ चित्र 3 स्थान संचरण

उसी समय, एनकोडर मापदंडों के लिए अलग -अलग मेमोरी क्षेत्र प्रदान करता है, जिसे बाद के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा पढ़ा जा सकता है। इन क्षेत्रों को एनकोडर निर्माता, ओईएम निर्माता या यहां तक ​​कि अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा लिखा जा सकता है। कुछ विशिष्ट क्षेत्रों को संरक्षित किया जा सकता है। एन्कोडर्स की विभिन्न श्रृंखला विभिन्न ओईएम भंडारण क्षेत्रों और विभिन्न पते की सीमाओं का समर्थन करती है। इसलिए, प्रत्येक एनकोडर को OEM मेमोरी क्षेत्र के आवंटन जानकारी को पढ़ना होगा। इस कारण से, बाद के इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को सापेक्ष पते के आधार पर प्रोग्राम किया जाना चाहिए और निरपेक्ष पते का उपयोग नहीं कर सकते।

तीन एंडेट इंटरफ़ेस अनुवर्ती इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस सर्किट डिजाइन

उपयोगकर्ता एंडेट इंटरफ़ेस प्रोटोकॉल और सर्किट विद्युत विशेषताओं के अनुसार डेटा को इकट्ठा करने और संसाधित करने के लिए इंटरफ़ेस सर्किट को डिज़ाइन कर सकता है। इसी समय, Heidenhain उपयोगकर्ता को चुनने के लिए एक विशिष्ट डेटा प्रोसेसिंग चिप भी प्रदान करता है। यदि उपयोगकर्ता स्वयं सर्किट को डिज़ाइन करता है, तो एंडेट इंटरफ़ेस की विद्युत विशेषताओं का पालन किया जाना चाहिए, और एंडैट इंटरफ़ेस के प्रोटोकॉल को यह सुनिश्चित करने के लिए महारत हासिल करने की आवश्यकता है कि प्रोटोकॉल की समय आवश्यकताओं और डेटा फ्रेम प्रारूप का सख्ती से पालन किया जाए। यदि हेइडेनहैन द्वारा प्रदान किए गए डेटा प्रोसेसिंग चिप का उपयोग किया जाता है, तो डिजाइन को सरल बनाया जा सकता है। उपयोगकर्ता को केवल FPGA के रजिस्टर को कॉन्फ़िगर करने और चिप द्वारा स्वीकार्य निर्देश प्रारूप के अनुसार निर्देश भेजने की आवश्यकता है, ताकि वांछित डेटा प्राप्त किया जा सके।

RS-485 (डिफरेंशियल सिग्नल) मानक ट्रांसीवर तत्वों का पालन करके, डेटा (स्थिति मान और पैरामीटर) को एनकोडर और बाद के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के बीच द्वि-दिशात्मक रूप से प्रेषित किया जा सकता है, जो बाद के इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस द्वारा जारी एक समकालिक घड़ी के उत्तेजना के तहत होता है।

चार FPGA+ सॉफ्टवेयर मैक्रोज़

हेजेहान के पार्टनर मेज़ेट Xilinx के Virtex और Spartan Series और Altera की ACEX और साइक्लोन श्रृंखला के लिए एंडैट सॉफ्टवेयर मैक्रोज़ प्रदान करते हैं। ग्राहकों की आवश्यकताओं के अनुसार, Mazet अनुकूलित सॉफ्ट कोर भी प्रदान कर सकता है। सॉफ्ट कोर एंडैट इंटरफ़ेस के सभी कार्यों को लागू करता है। उपयोगकर्ता 6-बिट एड्रेस लाइन और 16-बिट डेटा लाइन के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर के साथ 8-बिट या 16-बिट डेटा ट्रांसमिशन कर सकता है। निम्नलिखित FPGA का मॉड्यूल आरेख और सर्किट डिजाइन है।

चित्रा 4 एफपीजीए मॉड्यूल आरेख

चित्रा 5 एनकोडर और बाद में सर्किट कनेक्शन मॉड्यूल आरेख

पाँच निष्कर्ष

Heidenhain के एंडैट इंटरफ़ेस का व्यापक रूप से कई उद्योगों में उपयोग किया गया है, और अब इसे एक नए स्तर पर अपग्रेड किया गया है। द्विदिश एंडैट 2.2 इंटरफ़ेस की घड़ी आवृत्ति को अब इन उच्च गतिशील प्रदर्शन अनुप्रयोगों के प्रत्यक्ष ड्राइव को पूरा करने के लिए, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में बढ़ा दिया गया है। घड़ी की आवृत्ति को 8 मेगाहर्ट्ज तक बढ़ाने से 16 मेगाहर्ट्ज तक न केवल पढ़ने की स्थिति में बहुत कम हो जाएगा। जानकारी के लिए आवश्यक समय भी नियंत्रण लूप के चक्र को काफी कम कर सकता है। उसी समय, सरल और किफायती प्रणाली डिजाइन ग्राहकों को कोडिंग नियंत्रण प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास को निर्देशित करने के लिए सुविधा, शक्तिशाली कार्यों और बहुमुखी प्रतिभा, और अग्रेषित-दिखने वाली सुरक्षा डिजाइन अवधारणाओं के साथ प्रदान करता है।

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[२] उच्च सुरक्षा नियंत्रण प्रौद्योगिकी Heidenhain तकनीकी जानकारी

[३] एंडेट इंटरफ़ेस तकनीकी मैनुअल Heidenhain तकनीकी जानकारी