本質(zhì)安全防爆型絕對值編碼器
SSI串口協(xié)議說明書（4.0版）
★在使用編碼器前，請完整閱讀下面的說明，正確使用！
防爆標(biāo)志：Ex ia IIB T4 Ga / Ex iaD 20 T130℃
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機(jī)械參數(shù) |
電氣參數(shù) |
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轉(zhuǎn)速 |
6000轉(zhuǎn)/分 |
工作電壓 |
10-30Vdc (5Vdc可定制） |
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主軸負(fù)載 |
軸向40N，徑向100N |
消耗電流 |
< 50mA (24Vdc)空載 |
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抗沖擊 |
1000m/s2(6ms),等于100g |
輸出信號 |
25或26位SSI同步串行信號（格雷碼) |
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抗振動 |
200m/s2(10-2000Hz),等于20g |
線性分辨率 |
1/8192FS和1/16384FS |
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允許軸向竄動 |
±1.5mm |
IP等級 |
IP65或IP68可定制 |
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允許徑向跳動 |
±0.2mm |
工作圈數(shù) |
4096 |
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外形結(jié)構(gòu) |
60mm外徑，實(shí)心軸，盲孔軸 |
工作溫度 |
-40℃~85℃ |
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連接形式 |
8芯屏蔽電纜或航空插頭 |
儲存溫度 |
-40℃~85℃ |
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l 具有安全鎖（Sa fety-Lock TM）式設(shè)計(jì)的堅(jiān)固軸承結(jié)構(gòu)，可以提供更高的抗振動性和防安裝誤差性 l IP68防護(hù)等級和寬廣的工作溫度范圍-40℃...+85℃ l 具有永久斷電記憶功能 |
性能優(yōu)化 l 高精度，位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)刷新率≤4us l 通過RS422實(shí)現(xiàn)高分辨率反饋 l 控制周期短。時(shí)鐘頻率蕞快可達(dá)1MHz l 標(biāo)準(zhǔn)SSI信號格式 |
接線圖：
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功能 |
Vcc |
GND |
CLOCK+ |
CLOCK- |
DATA+ |
DATA- |
DIR |
MID P |
屏蔽 |
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顏色 |
棕色 |
白色 |
綠色 |
黃色 |
灰色 |
粉色 |
藍(lán)色a |
黑色b |
網(wǎng)(粗紅色） |
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a. DIR—旋轉(zhuǎn)方向，低電平時(shí)，默認(rèn)為面對轉(zhuǎn)軸順時(shí)針數(shù)據(jù)增加，加工作電源高電平時(shí)，方向改變?yōu)槟鏁r(shí)針數(shù)據(jù)增加；
b. MID P—零點(diǎn)定位，當(dāng)與高電平短觸時(shí)，當(dāng)前位置數(shù)據(jù)輸出為零度位置；正常工作時(shí)，與電源0V連接。
c. Clock/Data為四線的RS422模式，±5V,一對時(shí)鐘觸發(fā)、一對數(shù)據(jù)輸出； |
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機(jī)械尺寸圖：
夾緊同步法蘭 ( 電纜輸出或插頭輸出可選 )
60mm外徑 6/8/10mm軸徑可選 20mm軸長 軸向出線可選
盲孔型/半通孔法蘭 ( 電纜輸出或插頭輸出可選 )
60mm外徑 8-15mm孔徑可選 20mm孔深 軸向出線可選
SSI協(xié)議說明：
SSI為同步串聯(lián)信號，實(shí)際的兩對RS422，一對時(shí)鐘觸發(fā)，一對數(shù)據(jù)發(fā)送。
如右圖所示，編碼器的絕對位置值由接收設(shè)備的時(shí)鐘信號觸發(fā),從格雷碼高位(MSB)開始，輸出與時(shí)鐘信號同步的串行信號。時(shí)鐘信號從接收設(shè)備發(fā)出，以編碼器的總位數(shù)輸出N個(gè)中斷的脈沖，當(dāng)不傳送信號時(shí),時(shí)鐘和數(shù)據(jù)位均是高位,在時(shí)鐘信號的個(gè)下降沿,當(dāng)前值開始貯存,從時(shí)鐘信號上升沿開始,數(shù)據(jù)信號開始傳送，一個(gè)時(shí)鐘脈沖同步一位數(shù)據(jù)。
其中：t3為恢復(fù)信號,等待下次傳送；N=13；16；25；28。根據(jù)編碼器總位數(shù)。
T=4—11us； t1=1—5.5us； t2≤1us； t3=11—15.5us (Clock-及Date-省略未畫)。
實(shí)際使用中，為保證信號的穩(wěn)定與較遠(yuǎn)的傳輸距離，推薦參數(shù)如下：
T=8us（125KHz）； t1=4us； t2′(實(shí)際讀數(shù)延遲時(shí)間)=3~4us； t3=15us。
數(shù)據(jù)處理：
編碼器輸出為格雷循環(huán)碼，接收后先以異或的方式，從高位開始解碼為二進(jìn)制碼。由于格雷碼為循環(huán)碼，經(jīng)過蕞大值碼值循環(huán)到0，即在蕞大值與0間有突變，因此，為避免工作行程出現(xiàn)突變數(shù)據(jù)，建議采用編碼器數(shù)據(jù)值的中間位置作為工作起始位，當(dāng)編碼器安裝完畢后，旋轉(zhuǎn)到實(shí)際工作起始點(diǎn)，將編碼器電纜芯線的MIDP線與電源正短觸，當(dāng)前信號輸出即為編碼器總位數(shù)輸出值的中值，MIDP線回到電源0。以后接收到的當(dāng)前測量值轉(zhuǎn)為二進(jìn)制碼后，應(yīng)做如下處理：
實(shí)際位置值＝（C－MidP）×Dir +起始點(diǎn)值
上式中，C為編碼器輸出的當(dāng)前測量值；MidP為中間位置值，為2n-1，13位時(shí)為4096，16位時(shí)為32768；25位為2048x8192、28位為2048x65536。Dir為編碼器旋轉(zhuǎn)方向系數(shù)，與計(jì)算方向相同為1，與計(jì)算方向相反為－1,也可通過編碼器上的DIR線，連接高低電平改變。
起始點(diǎn)并非就是0，可由用戶自行確定標(biāo)定位置，由于多圈編碼器可以有4096圈的連續(xù)測量，從起始點(diǎn)開始，正傳反轉(zhuǎn)均可有2048圈連續(xù)工作行程。
注意事項(xiàng)：（如未仔細(xì)閱讀注意事項(xiàng)，而造成編碼器的損壞，不在質(zhì)保范圍內(nèi)。）
* 編碼器屬精密儀器,請勿敲擊、撞擊或跌落編碼器,尤其在轉(zhuǎn)軸端，請輕拿輕放,小心使用。
* 保證編碼器電源在10-30Vdc范圍內(nèi),并做好隔離,防止電網(wǎng)內(nèi)大型起動電氣對編碼器產(chǎn)生沖擊。
* 在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下,延長信號線應(yīng)使用推薦的專用線,如對絞屏蔽電纜。
* 編碼器信號線應(yīng)做到良好接地：2米之內(nèi)的近距離,電纜里面的屏蔽網(wǎng)兩端均應(yīng)接地；較遠(yuǎn)距離,編碼器金屬外殼接地,編碼器自帶電纜屏蔽網(wǎng)懸空,信號延長電纜屏蔽網(wǎng)在信號接收端單端接地；若信號電纜較長或在戶外使用時(shí),應(yīng)將信號電纜套上金屬鐵管,并且金屬管兩端接地使用。
* SSI信號線是帶電壓的，使用時(shí)應(yīng)防止信號線短接或與電源短接；禁止帶電插拔，通電時(shí)確保電纜各芯線同時(shí)接通。編碼器必須斷電并無靜電焊接或連接，先焊接或連接0V線；排線時(shí)，請勿猛力拉拽電纜。
* 編碼器的防護(hù)等級為IP65,可防水使用，但編碼器轉(zhuǎn)軸處請勿浸水。
* 編碼器軸與機(jī)械連接應(yīng)選用專用的柔性聯(lián)軸器，推薦使用ZH69401。
附：推薦的SSI儀表
SSI信號可連接以下推薦的儀表，以用于信號轉(zhuǎn)換和數(shù)值顯示：
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型號 |
結(jié)構(gòu)形式 |
信號轉(zhuǎn)換 |
數(shù)碼顯示 |
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ZHM1312-EJ ZHM1312-CJ |
35毫米導(dǎo)軌式模塊 96x48數(shù)顯儀表 |
SSI串行信號轉(zhuǎn)4—20mA和RS485通訊，兩個(gè)預(yù)設(shè)開關(guān)點(diǎn)。 |
6位數(shù)顯示 |
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ZHM1312-XJ |
160x80數(shù)顯儀表 閘門開度儀 |
SSI串行信號轉(zhuǎn)4—20mA和RS485通訊，4-8個(gè)預(yù)設(shè)開關(guān)點(diǎn),24位并行輸出信號可選。 |
6位數(shù)顯示 |
上海自橫自動化科技有限公司技術(shù)部