BissC絕對值編碼器在EtherCAT運動控制器中的應(yīng)用

ZMC432-V2硬件介紹

ZMC432-V2是正運動推出的一款多軸高性能EtherCAT總線+脈沖型運動控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口，ZMC系列運動控制器可應(yīng)用于各種需要脫機或聯(lián)機運行的場合。

ZMC432-V2運動控制器

ZMC432-V2最多可支持32軸運動控制，支持直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨等功能。

ZMC432-V2運動控制器包含6軸的脈沖輸出與編碼器反饋輸入，通用IO包含24路輸入口和12個輸出口；通用DA有兩路；其中特定輸出口支持高速PWM控制；EtherCAT最快125us的刷新周期。

ZMC432-V2控制器架構(gòu)圖

ZMC432-V2支持PLC、Basic、HMI組態(tài)三種編程方式。PC上位機API編程支持C#、C++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。

控制器型號要求

(1)控制器型號要求：ZMC432-V2，ZMC406-V2；

(2)固件版本要求：在4.930-20190305以后才支持；

(3)ZMC432-V2系列控制器僅AXIS4/5軸接口支持SSI/BISS通訊。

??? ZMC432-V2硬件接口及接線

ZMC432-V2控制器AXIS4/5軸接口支持SSI/BISS通訊協(xié)議，只支持5V供電的BissC絕對值編碼器，無論BissC絕對值編碼器是否使用+5V作為電源，BissC絕對值編碼器公共端都必須跟控制器軸接口GND連接。

ZMC432-V2控制器接口定義 控制器AXIS4/5軸接口SSI/BISS針腳定義圖 控制器和BissC絕對值編碼器接線圖

??? Bissc絕對編碼器介紹

1.認(rèn)識BissC絕對值編碼器

BissC是Binary Synchronous Serial Communication的縮寫。它是一種數(shù)字式的接口協(xié)議。BissC絕對值編碼器是一種測量位置和角度的設(shè)備，可以通過高頻率信號傳遞出更加準(zhǔn)確、精確的位置信息，在工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)中起著重要的作用。

BissC絕對值編碼器 BissC絕對值光柵尺

2.BissC通訊原理

BissC是一種用于運動控制與絕對式編碼器之間進行數(shù)據(jù)交換的通信協(xié)議。它采用快速雙工同步串行接口模式，具有主-從接口的特點。

在BissC協(xié)議中，主接口負(fù)責(zé)控制位置獲取的時序和數(shù)據(jù)傳輸速度，而編碼器則作為從接口，負(fù)責(zé)響應(yīng)主接口的位置采集請求。

（1）數(shù)據(jù)傳輸通過兩對單向差分線進行，分別是Clock線和Data線。

（2）Clock線用于將位置采集請求和時序信息從主接口傳輸至編碼器。

（3）Data線則用于將位置數(shù)據(jù)從編碼器傳輸回與Clock線同步的接口。

BISS接口示意圖

??? 控制器程序配置及應(yīng)用

1.控制器參數(shù)說明

（1）ATYPE：設(shè)置軸類型，設(shè)為48是SSI絕對值編碼器，設(shè)為49是BISS絕對值編碼器。

（2）UNITS：設(shè)置脈沖當(dāng)量，以BissC絕對值光柵尺為例，分辨率在100nm，那么1個脈沖對應(yīng)100nm，1mm則對應(yīng)10000個脈沖，控制器需要參考這個參數(shù)去設(shè)置該軸的脈沖當(dāng)量UNITS。

（3）ENCODER_BITS：設(shè)置SSI/BISS編碼器絕對值位數(shù)，參考BissC絕對值編碼器手冊數(shù)據(jù)位。有的BissC絕對值編碼器會多一些輔助狀態(tài)位，廠家也不是完全標(biāo)準(zhǔn)，一般是18-20位，需要手動調(diào)整ENCODER_BITS。ENCODER_BITS=數(shù)據(jù)位+輔助狀態(tài)位（有的編碼器不帶）。

（4）ENCODER_BITS指令參數(shù)設(shè)定說明：

2.程序配置

global CONST ENC_AxisStart   = 4    '本地絕對值編碼器軸起始軸號
global CONST ENC_AxisNum   = 2      '本地絕對值編碼器軸軸數(shù)量
'本地絕對值編碼器軸配置
for i = 0 to ENC_AxisNum - 1
   BASE(ENC_AxisStart + i)
   AXIS_ADDRESS=(-1

	

	3.零點設(shè)置

	（1）一般光柵尺用零點配置工具去設(shè)置零點位置。

	

	（2）一般旋轉(zhuǎn)絕對值編碼器通過信號去設(shè)置零點位置。

	

	（3）其它方式去設(shè)置零點位置，咨詢編碼器廠家。

	4.絕對值編碼器位置讀取

	在零點位置進行編碼器位置清零后，設(shè)置UNITS，讀軸4/5的MPOS值就知道編碼器的當(dāng)前位置，需要編碼器原始值就讀軸4/5的ENCODER。BissC絕對值編碼器位置具有斷電保存功能。

	軸4BissC絕對值編碼器位置MPOS 手動旋轉(zhuǎn)BissC絕對值編碼器示波器抓取位置曲線

	常見問題

	1.下載程序提示軸4/5報設(shè)置atype49錯誤

	檢查控制器固件版本支不支持ssi/biss絕對值編碼器，固件版本20190305以后才支持ssi/biss絕對值編碼器。

	2.軸4/5的MPOS沒有值，或值不對

	檢測接線問題。encoder_bits參數(shù)設(shè)置問題，手動調(diào)整狀態(tài)位。在線命令?* encoder_bits,檢查該參數(shù)是否設(shè)置有有效。

	本次，正運動技術(shù)BissC絕對值編碼器在EtherCAT運動控制器中的應(yīng)用，就分享到這里。

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