Абсолютные энкодеры традиционно подключаются одним из трех способов: параллельно, с помощью последовательного интерфейса или по шине. Последовательные интерфейсы и интерфейсы шины имеют множество протоколов или стандартов, некоторые из которых имеют открытый исходный код, в то время как другие являются собственностью конкретных производителей. При рассмотрении вопроса о том, как подключить абсолютный кодировщик, при принятии решения учитываются требуемое разрешение, уровень контроля приложения, гибкость и простота внедрения.

Параллельное подключение энкодера является наиболее простым методом и является стандартом для однооборотных энкодеров. При параллельном подключении кодер подключается непосредственно к приемному устройству. Каждый провод обрабатывает только один бит данных, что означает, что чем больше битов разрешения у кодера, тем больше проводов требуется. Для устройств с высоким разрешением это может стать обременительным и дорогостоящим — особенно для многооборотных энкодеров, которые имеют более высокие биты на оборот и многократные обороты.

Параллельная проводка часто обеспечивает вывод в виде модифицированной версии двоичного кода, известной как отраженный двоичный код, или код Грея (названный в честь Фрэнка Грея, исследователя, который его разработал). Стандартный двоичный код представляет проблему для передачи данных, поскольку некоторые этапы включают изменения более чем в одном бите (цифре). Например, с шага 3 по шаг 4 двоичный код изменяется с 0011 на 0100, причем три бита изменяют состояние. Поскольку невозможно, чтобы биты менялись точно в одно и то же время, может быть получено ложное считывание выходных данных. Код Грея позволяет избежать этой проблемы, изменяя только один бит на каждом шаге.

Поскольку в нем используется по одному проводу на бит, параллельная проводка лучше всего подходит для простых реализаций. Расстояние также ограничено менее чем 10 метрами из-за возможных шумовых помех. Однако это очень быстрый способ связи, при котором все данные доступны в режиме реального времени, постоянно.

Схема последовательного подключения обеспечивает двухточечную связь от ведущего устройства, такого как ПЛК или микроконтроллер, к ведомому устройству, которое в данном случае является кодером. Существует несколько последовательных интерфейсов, причем SSI (синхронный последовательный интерфейс) является наиболее распространенным, особенно в Европе, в то время как BiSS (двунаправленный синхронный последовательный интерфейс) является относительно новым. EnDat — это проприетарный интерфейс, разработанный Heidenhain. Основное преимущество EnDat заключается в том, что он обеспечивает внутреннюю память в кодере и может передавать больше информации, чем SSI. Аналогичным образом, HIPERFACE — это проприетарный интерфейс, разработанный Max Stegmann GmbH, который предоставляет информацию об абсолютном местоположении при запуске, а затем предоставляет инкрементные данные энкодера после этого. Как BiSS, так и HIPERFACE могут быть подключены либо точка к точке, либо по шине. Каждый из этих интерфейсов, за исключением HIPERFACE, использует синхронную передачу данных, при которой передачей данных управляют синхронизированные часы в передающем и принимающем устройствах.

Последовательная связь — хороший выбор для приложений со слишком большим количеством выходов, чтобы параллельная проводка была практичной, но слишком малым, чтобы оправдать подключение по шине. Преимуществом является то, что последовательная связь работает на больших расстояниях, чем параллельные схемы подключения или схемы подключения по шине — иногда более 1000 метров. Однако, поскольку схемы последовательного подключения являются двухточечными, существуют ограничения на количество узлов (устройств), которые могут быть включены в сеть.

Интерфейс шины позволяет кодеру взаимодействовать с другими устройствами в сети на одноранговой основе и также известен как кольцевая топология.Двумя распространенными шинными протоколами являются DeviceNet и Profibus. Profibus был разработан Европейским сообществом и, в целом, более популярен в Европе, в то время как DeviceNet был разработан Алленом Брэдли (ныне частью Rockwell Automation) и, как правило, более распространен в США.

Поскольку к одному контроллеру может быть подключено более одного устройства, в большинстве приложений для шинных интерфейсов используется меньше кабелей, чем для других типов проводки.Они также хорошо работают на больших расстояниях — обычно до 100 метров. Однако топология сети, как правило, более сложная, а отдельные компоненты стоят дороже. Независимо от первоначальной стоимости интерфейса шины, общая стоимость системы может быть меньше, чем при других способах подключения, благодаря меньшему количеству требуемых кабелей и, в свою очередь, меньшему времени на настройку и устранение неполадок.

Узнайте больше о линейных энкодерах —
включая различные способы измерения линейных расстояний, как линейные энкодеры повышают точность, первое соображение в выбор линейного энкодера, и функциональность интернета вещей с линейными кодерами — наlinearmotiontips.com/category/linear-encoders.