Özet: Endat arayüzü, Heidenhain tarafından özellikle kodlayıcılar için tasarlanan dijital, tam çift yönlü bir senkron veri iletim protokolüdür. Yüksek iletim hızı, güçlü fonksiyonlar, basit bağlantı ve güçlü anti-jamming yeteneği avantajlarına sahiptir. Bir kodlayıcı ve ızgara. Veri iletimi için evrensel arayüz. Bu makalede, Endat arayüzünün özellikleri, işlevleri, zamanlaması ve veri iletimi ve OEM veri depolama alanı açıklanmaktadır. Aynı zamanda, kodlayıcı veri toplama için sonraki devre tasarım şemasını ve FPGA modül tasarımına dayanan ilke ve ilkeleri tanıtır.
I. Genel Bakış
Mutlak kodlayıcı, kod tekerleğindeki fiziksel retikülü fotoelektrik olarak dönüştürmek için doğal ikili, siklik ikili (gri kod) veya PRC kodu kullanır, bağlantı şaftının dönme açısını karşılık gelen bir elektrik darbesi sekansına dönüştürür ve dijital miktar olarak çıkarır. Küçük boyut, yüksek hassasiyet, dijital arayüz ve mutlak konumlandırma avantajlarına sahiptir. Radar, pikaplar, robotlar, CNC takım tezgahları ve yüksek hassasiyetli servo sistemlerinde ve diğer birçok alanda yaygın olarak kullanılır. Mutlak kodlayıcının veri çıkışı senkron seri çıkışına dayanmaktadır. Endat arayüzü, Heidenhain kodlayıcıları için tasarlanmış dijital, tam çift senkronize bir seri arayüzdür. Sadece artımlı ve mutlak kodlayıcılar için konum değerlerini aktarmakla kalmaz, aynı zamanda kodlayıcıda depolanan bilgileri aktarabilir veya güncelleyebilir veya yeni bilgiler kaydedebilir. Seri iletim yöntemi kullanıldığından, sadece dört sinyal çizgisi gereklidir. Sonraki elektronik cihazın saatinin uyarılması altında, veri bilgileri senkronize olarak iletilir. Veri türü (konum değeri, parametre, teşhis bilgileri, vb.), Sonraki elektronik cihaz tarafından kodlayıcıya gönderilen mod komutu seçimi ile belirlenir.
İki Endat Arayüz Giriş
Endat arayüzünün özellikleri
Yüksek Performans ve Düşük Maliyet: Evrensel arayüz, tüm artımlı ve mutlak kodlayıcılar, daha ekonomik güç tüketimi, küçük boyut ve kompakt bağlantı, hızlı sistem konfigürasyonu, sıfır nokta ofset değerine göre yüzülebilir.
Daha iyi sinyal kalitesi: Kodlayıcı içindeki özel optimizasyon sistem doğruluğunu artırır ve CNC sistemi için daha iyi kontur doğruluğu sağlar.
Daha iyi pratiklik: otomatik sistem yapılandırması; Dijital sinyaller sistemin güvenilirliğini artırır; İzleme ve teşhis bilgileri sistemin güvenliğine elverişlidir; Artıklık kodu doğrulaması güvenilir sinyal iletimine elverişlidir.
Sistemin güvenliğini geliştirin: İki bağımsız konum bilgisi ve hata bilgisi biti, veri sağlama toplamları ve yanıtlar.
İleri teknoloji geliştirme için uygun: (Yüksek çözünürlüklü, kısa kontrol döngüsü, en hızlı 16m saat, güvenlik tasarım konsepti) Doğrudan sürücü teknolojisi için uygun.
Şekil 1 Endat Arabirim Kodlayıcı Veri Alma Şeması
2. Endat2.2 Enkoder Performans Geliştirme
İletim konumu değerleri ve ek bilgiler eşzamanlı olarak iletilebilir: Adres seçim kodunu saklayarak ek bilgi türü seçilebilir.
Enkoder veri depolama alanı, kodlayıcı üretici parametrelerini, OEM üreticisi parametrelerini, çalışma parametrelerini ve sistem yapılandırmasını kolaylaştırmak için çalışma durumunu içerir.
Endat2.2 kodlayıcı tüm dijital iletim uygular. Artımlı sinyal işleme, kodlayıcının (yerleşik 14bit alt bölümü) içinde tamamlanır, bu da sinyal iletiminin kalitesini ve güvenilirliğini artırır ve daha yüksek çözünürlük sağlar.
İzleme ve teşhis fonksiyonları, alarm koşulları şunları içerir: ışık kaynağı arızası, yetersiz sinyal genliği, yanlış konum hesaplaması, çok düşük veya yüksek çalışma voltajı, çok yüksek akım tüketimi vb.; Kodlayıcının bazı aşırı değerlerine yaklaşıldığında veya aşıldığında bir uyarı sinyali sağlamak.
Daha geniş bir voltaj aralığı (3.6 ~ 14V) ve iletim hızı (16m).
3. Zamanlama ve OEM veri depolama
Senkron veri iletiminin her karesi sırasında bir veri paketi iletilir. İletim döngüsü saatin ilk düşen kenarından başlar ve ölçülen değer depolanır ve konum değeri hesaplanır. İki saat darbesinden (2T) sonra, sonraki elektronik cihaz mod komutunu "kodlayıcı iletim konum değeri" (ek bilgi ile veya ek bilgi olmadan) gönderir.
Mutlak konum değerini hesapladıktan sonra (tcal --- bkz. Şekil 2), kodlayıcı başlangıç bitinden sonraki elektroniklere veri aktarmaya başlar. Sonraki hata bitleri F1 ve F2 (sadece Endat2.2 komutunda var olan) tüm izleme işlevleri ve hata izleme hizmetlerinin grup sinyalleri içindir, bunların üretimi birbirinden bağımsızdır ve yanlış ile sonuçlanabilecek kodlayıcı hatasını belirtmek için kullanılır. konum bilgisi. Arızanın kesin nedeni "operasyonel" bellek alanında saklanır ve sonraki elektronik cihazlar tarafından sorgulanabilir.
En düşük bitten, mutlak konum değeri iletilir ve verilerin uzunluğu kullanılan kodlayıcı türü tarafından belirlenir. Konum değerini iletmek için gereken saat darbelerinin sayısı, kodlayıcı üreticisinin parametrelerinde saklanır. Konum değeri verilerinin iletimi, döngüsel fazlalık kontrol kodu ile sona erer.
Şekil 2 Ek bilgi olmadan konum değeri iletimi
Konum değeri ek bilgiler varsa, konum değeri ek bilgi 1 ve 2 olduktan hemen sonra, bir CRC ile de biter. Ek bilgilerin içeriği, bellek alanının seçilen adresi ile belirlenir ve daha sonra sonraki örnekleme döneminde iletilir. Bu bilgi, sonraki iletimler sırasında yeni bir bellek alanı seçilene kadar iletilir. Veri kelimesinin sonunda, saat sinyali yüksek ayarlanmalıdır. 10us ila 30US veya 1.25us ila 3.75us'tan sonra (Endat2.2 Programlanabilir Kurtarma Süresi TM), veri hattı düşer ve daha sonra yeni veri aktarımı yeni saat sinyali ile başlayabilir.
Şekil 3 Ek bilgileri ile konum iletimi
Aynı zamanda, kodlayıcı, sonraki elektronik cihazlar tarafından okunabilen parametreler için farklı bellek alanları sağlar. Bu alanlar kodlayıcı üreticisi, OEM üreticisi veya hatta son kullanıcı tarafından yazılabilir. Bazı belirli alanlar yazılabilir. Farklı kodlayıcı serileri, farklı OEM depolama alanlarını ve farklı adres aralıklarını destekler. Bu nedenle, her kodlayıcı OEM bellek alanının tahsis bilgilerini okumalıdır. Bu nedenle, sonraki elektronik devreler göreceli adreslere göre programlanmalı ve mutlak adresleri kullanamaz.
Üç Endat Arayüz Takibi Elektronik Cihaz Devre Tasarımı
Kullanıcı, verileri Endat Arayüz Protokolü ve devre elektriksel özelliklerine göre toplamak ve işlemek için arayüz devresini tasarlayabilir. Aynı zamanda, Heidenhain ayrıca kullanıcının seçmesi için belirli bir veri işleme çipi sağlar. Kullanıcı devreyi kendi başına tasarlarsa, Endat arayüzünün elektriksel özelliklerine uyulmalı ve protokolün zamanlama gereksinimlerinin ve veri çerçevesinin formatının kesinlikle takip edilmesini sağlamak için Endat arayüzünün protokolünün ustalaşması gerekir. Heidenhain tarafından sağlanan veri işleme çipi kullanılırsa, tasarım basitleştirilebilir. Kullanıcının yalnızca FPGA kaydını yapılandırması ve talimatı çip tarafından kabul edilebilir talimat formatına göre göndermesi gerekir, böylece istenen veriler elde edilebilir.
RS-485 (diferansiyel sinyal) standart alıcı-verici öğelerini izleyerek, veri (konum değerleri ve parametreler), daha sonraki bir elektronik cihaz tarafından verilen eşzamanlı bir saatin uyarılması altında kodlayıcı ve sonraki elektronik cihazlar arasında iki yönlü olarak iletilebilir.
Dört FPGA+ Yazılım Makro
Hezehan'ın ortağı Mazet, Xilinx'in Virtex ve Spartan Serisi ve Altera's Acex ve Cyclone serisi için Endat Software Makroları sunuyor. Müşteri gereksinimlerine göre, Mazet de özelleştirilmiş yumuşak çekirdekler sağlayabilir. Yumuşak çekirdek, endat arayüzünün tüm işlevlerini uygular. Kullanıcı, 6 bit adres satırı ve 16 bit veri hattı aracılığıyla mikrodenetleyici ile 8 bit veya 16 bit veri iletimi gerçekleştirebilir. FPGA'nın modül şeması ve devre tasarımı aşağıdadır.
Şekil 4 FPGA Modül Şeması
Şekil 5 Kodlayıcı ve sonraki devre bağlantı modülü diyagramı
Beş Sonuç
Heidenhain'in Endat arayüzü birçok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır ve şimdi yeni bir seviyeye yükseltilmiştir. Çift yönlü Endat 2.2 arayüzünün saat frekansı, özellikle elektronik endüstrisinde, bu yüksek dinamik performans uygulamalarının doğrudan sürüşünü karşılamak için 16 MHz'e çıkarılmıştır. Saat frekansının 8 MHz'den 16 MHz'e yükseltilmesi sadece okuma konumunu büyük ölçüde azaltmakla kalmaz. Bilgi için gereken süre de kontrol döngüsünün döngüsünü önemli ölçüde kısaltabilir. Aynı zamanda, basit ve ekonomik sistem tasarımı, müşterilere kodlama kontrol teknolojisinin sürekli gelişimine rehberlik etmek için kolaylık, güçlü işlevler ve çok yönlülük ve ileriye dönük güvenlik tasarımı kavramları sağlar.
Referanslar
[1] Endat Pozisyon Kodlayıcı Çift Yönlü Dijital Arayüz Heidenhain Veri Sayfası
[2] Yüksek Güvenlik Kontrol Teknolojisi Heidenhain Teknik Bilgileri
[3] Endat Arayüzü Teknik Kılavuzu Heidenhain Teknik Bilgiler