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BissC绝对值编码器在EtherCAT运动控制器中的应用

正运动技术 ? 来源:正运动技术 ? 作者:正运动技术 ? 2024-07-24 10:02 ? 次阅读
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ZMC432-V2硬件介绍

ZMC432-V2是正运动推出的一款多轴高性能EtherCAT总线+脉冲型运动控制器,具有EtherCAT、EtherNETRS232CAN和U盘等通讯接口,ZMC系列运动控制器可应用于各种需要脱机或联机运行的场合。

wKgZomagXtmAcAfOAAEH5fxjxaw679.pngZMC432-V2运动控制器

ZMC432-V2最多可支持32轴运动控制,支持直线插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随等功能。

ZMC432-V2运动控制器包含6轴的脉冲输出与编码器反馈输入,通用IO包含24路输入口和12个输出口;通用DA有两路;其中特定输出口支持高速PWM控制;EtherCAT最快125us的刷新周期。

wKgaomagX02AYKJxAAFViP7C4X4327.pngZMC432-V2控制器架构图

ZMC432-V2支持PLC、Basic、HMI组态三种编程方式。PC上位机API编程支持C#C++LabVIEWMatlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。

wKgaomagX2SAGZXJAAFWXI2sSnE360.png

控制器型号要求

(1)控制器型号要求:ZMC432-V2,ZMC406-V2;

(2)固件版本要求:在4.930-20190305以后才支持;

(3)ZMC432-V2系列控制器仅AXIS4/5轴接口支持SSI/BISS通讯。

wKgaomagX3eAZeEpAABvOjbQzpQ493.png

??? ZMC432-V2硬件接口及接线

ZMC432-V2控制器AXIS4/5轴接口支持SSI/BISS通讯协议,只支持5V供电的BissC绝对值编码器,无论BissC绝对值编码器是否使用+5V作为电源,BissC绝对值编码器公共端都必须跟控制器轴接口GND连接。

wKgZomagX4qAdrT6AASdZb4DLtk066.pngZMC432-V2控制器接口定义 wKgaomagX7GAcLBLAAY4bP4daLY057.png控制器AXIS4/5轴接口SSI/BISS针脚定义图 wKgaomagX8KAHNjLAAFKwCet4Lo685.png控制器和BissC绝对值编码器接线图

??? Bissc绝对编码器介绍

1.认识BissC绝对值编码器

BissC是Binary Synchronous Serial Communication的缩写。它是一种数字式的接口协议。BissC绝对值编码器是一种测量位置和角度的设备,可以通过高频率信号传递出更加准确、精确的位置信息,在工业自动化控制系统中起着重要的作用。

wKgZomagX9yAD7ZpAABTw-VFeHo248.pngBissC绝对值编码器 wKgZomagX-aAG-UbAAA-yfxWObk314.pngBissC绝对值光栅尺

2.BissC通讯原理

BissC是一种用于运动控制与绝对式编码器之间进行数据交换的通信协议。它采用快速双工同步串行接口模式,具有主-从接口的特点。

在BissC协议中,主接口负责控制位置获取的时序和数据传输速度,而编码器则作为从接口,负责响应主接口的位置采集请求。

(1)数据传输通过两对单向差分线进行,分别是Clock线和Data线。

(2)Clock线用于将位置采集请求和时序信息从主接口传输至编码器。

(3)Data线则用于将位置数据从编码器传输回与Clock线同步的接口。

wKgZomagX_6ANPZzAACJSUlumw0549.pngBISS接口示意图

??? 控制器程序配置及应用

1.控制器参数说明

(1)ATYPE:设置轴类型,设为48是SSI绝对值编码器,设为49是BISS绝对值编码器。

(2)UNITS:设置脉冲当量,以BissC绝对值光栅尺为例,分辨率在100nm,那么1个脉冲对应100nm,1mm则对应10000个脉冲,控制器需要参考这个参数去设置该轴的脉冲当量UNITS。

(3)ENCODER_BITS:设置SSI/BISS编码器绝对值位数,参考BissC绝对值编码器手册数据位。有的BissC绝对值编码器会多一些辅助状态位,厂家也不是完全标准,一般是18-20位,需要手动调整ENCODER_BITS。ENCODER_BITS=数据位+辅助状态位(有的编码器不带)。

(4)ENCODER_BITS指令参数设定说明:

功能描述
BIT 0-5 0-63 编码器通讯总位数,数据位+辅助状态位(有的编码器没有)
BIT 6 64*(0≤n≤1) 是否是格雷码
BIT8-11 256*(0≤n≤15) 无效的位数, BISS一般=8
BIT16-18 65536*(0≤n≤7) 频率分频调整, 缺省0- 2MHZ.

2.程序配置

global CONST ENC_AxisStart   = 4    '本地绝对值编码器轴起始轴号
global CONST ENC_AxisNum   = 2      '本地绝对值编码器轴轴数量
'本地绝对值编码器轴配置
for i = 0 to ENC_AxisNum - 1
   BASE(ENC_AxisStart + i)
   AXIS_ADDRESS=(-1

3.零点设置

(1)一般光栅尺用零点配置工具去设置零点位置。

wKgZomagYDeABngtAAZHoHUdwKk702.png

(2)一般旋转绝对值编码器通过信号去设置零点位置。

wKgaomagYD2AaZY3AADbWyPLpy0315.png

(3)其它方式去设置零点位置,咨询编码器厂家。

4.绝对值编码器位置读取

在零点位置进行编码器位置清零后,设置UNITS,读轴4/5的MPOS值就知道编码器的当前位置,需要编码器原始值就读轴4/5的ENCODER。BissC绝对值编码器位置具有断电保存功能。

wKgZomagYEWACthFAAAVX1owXxw945.png轴4BissC绝对值编码器位置MPOS wKgaomagYFCAUvRZAAF2EPe-SAQ530.png手动旋转BissC绝对值编码器示波器抓取位置曲线

常见问题

1.下载程序提示轴4/5报设置atype49错误

检查控制器固件版本支不支持ssi/biss绝对值编码器,固件版本20190305以后才支持ssi/biss绝对值编码器。

2.轴4/5的MPOS没有值,或值不对

检测接线问题。encoder_bits参数设置问题,手动调整状态位。在线命令?* encoder_bits,检查该参数是否设置有有效。

本次,正运动技术BissC绝对值编码器在EtherCAT运动控制器中的应用,就分享到这里。

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审核编辑 黄宇

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