2015年以来的成员

了解更多

JOHANNES HEIDENHAIN GmbH博士是一家领先的精密测量和控制设备制造商。我们的先进技术应用于世界范围内的高精度电机、运动控制和加工系统。HEIDENHAIN在精密测量行业拥有100多年的历史,如今,他正在制定位置反馈精度的未来标准。我们的主要行业是金属加工、机床、半导体和电子、电机/驱动、通用自动化和医疗,但可以服务于需要高度可靠的精密测量和运动控制的任何地方。

下内容提交:

行业:
运动控制元件制造运动控制元件制造

应用程序:
N/A

EnDat 2.2 -位置编码器的双向接口

2015年5月13日发布

数字驱动系统和反馈回路与位置编码器的测量值采集要求快速数据传输具有编码器的高传输可靠性. 进一步的数据,如驱动特定参数,补偿表等,也必须提供。为了提高系统的可靠性,编码器必须集成在错误检测程序中,并具有良好的可靠性诊断能力

HEIDENHAIN的EnDat接口是编码器的数字双向接口。它既能传输增量编码器和绝对编码器的位置值,也能传输或更新编码器中存储的信息,或保存新信息。由于采用串行传输方式,只需要四条信号线。数据与后续电子设备的时钟信号同步传输。传输类型(位置值、参数、诊断等)通过后续电子设备发送至编码器的模式命令进行选择。EnDat 2.2接口是一种纯串行接口,也适用于SIL 3以下的安全相关应用。

EnDat 2.2

EnDat接口提供了降低系统成本和同时提高技术标准所需的一切。最显著的好处是:

成本优化

  • 用于所有绝对和增量编码器的单一接口
  • 带有EnDat接收器芯片和标准组件的简单后续电子设备
  • 更简单、更经济的电源,因为不需要遥感
  • 简单连接技术:标准连接元件(M12–8针)、单屏蔽标准电缆和低布线成本
  • 只有一根电缆与HMC 6:混合动力电缆包含编码器,电机和制动器的线
  • 连接元件紧凑,电机或系统尺寸小
  • 无需昂贵的额外感官分析和布线:EnDat 2.2传输额外的数据(限制开关、温度等)。
  • 安装期间更快的配置:通过编码器中的值进行偏移来移动基准面

改进质量

  • 通过编码器的特定优化提高系统精度
  • 高轮廓精度,特别是对于数控机床:编码器中的位置值形成允许更短的采样间隔,而不影响数控机床的计算时间

更高的可用性

  • 系统轴的自动配置:所有必要的信息都可以保存在编码器中(电子ID标签)。
  • 通过纯数字数据传输,系统可靠性高
  • 通过监控信息和警告对编码器进行诊断,这些信息和警告可以在随后的电子设备中进行评估
  • 通过循环冗余检查,提高传输可靠性

安全系统

  • EnDat 2.2被认为是与安全相关的机器设计,直到SIL 3
  • 用于错误检测的两个独立位置值
  • 两个独立的错误消息
  • 校验和和确认
  • 后续电子设备对错误信息和CRC形成的强制动态采样

支持最先进的机器设计

  • 由于具有高分辨率、短周期和换向信息,适合直接驱动技术
  • 在全“读和写”模式下,每25 μs循环采样一次
  • 仅在大约10μs后,后续电子设备中可用的位置值

端接口

EnDat接口是一个数字接口,双向的编码器接口。它既能发射信号,又能发射信号位置值以及传输或更新编码器中存储的信息,或保存新信息。多亏了串行传输方法,只有四个信号线路是必需的。数据被传送进来同步性使用来自后续电子设备的时钟信号。传输类型(位置值、参数、诊断等)通过后续电子设备发送至编码器的模式命令进行选择。某些功能仅适用于EnDat 2.2模式命令。

历史和兼容性
自90年代中期以来可用的EnDat 2.1接口已升级为EnDat 2.2版本(建议用于新应用程序)。EnDat 2.2在通信、命令集和时间条件方面与2.1版兼容,但也提供了显著的优势。例如,它可以使用位置值传输附加数据(例如传感器值、诊断等),而无需发送单独的请求。这允许支持额外的编码器类型(例如,带有电池缓冲器、增量编码器等)。扩展了接口协议,优化了时间条件(时钟频率、处理时间、恢复时间)。

支持编码器类型
EnDat 2.2接口当前支持以下编码器类型(此信息可从编码器的存储区域读取):

  • 增量线性编码器
  • 绝对线性编码器
  • 旋转增量单匝编码器
  • 旋转绝对单圈编码器
  • 多圈的旋转编码器
  • 带电池缓冲器的多圈旋转编码器

在某些情况下,必须对不同编码器模型(参见EnDat规格)的参数进行不同的解释,或者必须处理EnDat附加数据(例如增量式或电池缓冲式编码器)。

接口 纯二进制串行双向
数据传输 位置值、参数和附加数据
数据输入 差分线路接收机根据EIA标准rs485为时钟、时钟、数据和数据信号
数据输出 差动线驱动器根据EIA标准RS 485的数据和数据信号
位置值 沿箭头方向移动时上升(参见编码器的尺寸)
增量信号 取决于编码器
»1 VPP、TTL、HTL(参见相应的增量信号)

订单名称
订单名称定义了中心规范,并提供了以下信息:

  • 典型电压供应范围
  • 命令集
  • 增量信号的可用性
  • 最大的时钟频率

订单名称的第二个字符标识接口生成。对于当前一代的编码器,可以从编码器存储器中读出指令名称。

增量信号
一些编码器还提供增量信号。这些通常用于提高位置值的分辨率,或用于第二个后续电子装置。当前几代编码器具有较高的内部分辨率,因此不再需要提供增量信号。订单名称指示编码器是否输出增量信号:

  • EnDat01 1个VPP增量信号
  • EnDatH带有HTL增量信号
  • 带有TTL增量信号的EnDatT
  • EnDat21无增量信号
  • 带有1个VPP增量信号的EnDat02
  • EnDat22无增量信号

注意EnDat01/02:
信号周期存储在编码器存储器中。

电压供应
编码器的典型电源电压取决于接口:

EnDat01
EnDat21
5伏±0.25伏
EnDat02
EnDat22
3.6 V ~ 5.25 V或14 V
EnDatH 10 V到30 V
恩达特 4.75伏至30伏

规格书中记录了例外情况。

命令集
命令集描述了可用的模式命令,这些命令定义了编码器和后续电子设备之间的信息交换。EnDat 2.2命令集包括所有的EnDat 2.1模式命令。此外,EnDat 2.2允许使用更多的模式命令来选择额外的数据,并使内存访问即使在一个封闭的控制循环中也成为可能。当来自EnDat 2.2命令集的mode命令传输到只支持EnDat 2.1命令集的编码器时,会报错。支持的命令集存储在编码器的内存区域:

  • EnDat01/21/H/T命令集2.1或2.2
  • EnDat02/22命令集2.2

要查看本文的其余部分,请点击这个链接Heidenhain公司的完整技术文章