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聯(lián)系我們FPGA的式PILZ光電編碼器通信接口
高速、高精度已經(jīng)成為伺服驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,而位置檢測環(huán)節(jié)是決定伺服系統(tǒng)高速、高精度性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。PILZ光電編碼器作為伺服驅(qū)動系統(tǒng)中常用的檢測裝置,根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的不同分為增量式和式。從原理上對增量式PILZ光電編碼器和式PILZ光電編碼器做了深入的分析,通過對比它們的特性,得出了式PILZ光電編碼器更適合高速、高精度伺服驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)論。
FPGA的式PILZ光電編碼器通信接口
式PILZ光電編碼器精度高、位數(shù)多的特點決定其通信方式只能采取串行傳輸方式,且由相應的通信協(xié)議控制信息的傳輸。本文首先針對編碼器主要生產(chǎn)廠商日本多摩川公司的式PILZ光電編碼器,深入研究了通信協(xié)議相關(guān)的硬件電路、數(shù)據(jù)幀格式、時序等。隨后介紹了新興的電子器件FPGA及其開發(fā)語言硬件描述語言Verilog HDL,并對基于FPGA的式編碼器通信接口電路做了可行性的分析。式PILZ光電編碼器是用來檢測角度、位置、速度和加速度的傳感器。依靠軸桿、齒輪、測量輪或繩纜的控制,線性位移就能被檢測。式PILZ光電編碼器把實際的機械參數(shù)轉(zhuǎn)換成電氣信號,這些信號可以被計數(shù)器、轉(zhuǎn)速表、PLC和工業(yè)PC處理。PILZ光電編碼器為每一個軸的位置提供一個*的編碼數(shù)字值,特別是在定位控制系統(tǒng)中,式PILZ光電編碼器減輕了電子設(shè)備的計算任務,從而省去了復雜和昂貴的輸入裝備。CANopen協(xié)議以其成熟的結(jié)構(gòu),以及抗干擾能力強等優(yōu)勢越來越多地應用到各種工業(yè)活動中,成為各種行業(yè)的標準,已成為未來現(xiàn)場總線發(fā)展的一種趨勢。該文介紹使用C8051F504單片機芯片實現(xiàn)PILZ光電編碼器數(shù)據(jù)采集和CANopen協(xié)議的方法并給出其軟硬件設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上,采用自頂向下的設(shè)計方法,將整個接口電路劃分成發(fā)送模塊、接收模塊、序列控制模塊等多個模塊,各個模塊采用Verilog語言進行描述設(shè)計編碼器接口電路。zui終的設(shè)計在相關(guān)硬件電路上實現(xiàn)。zui后,通過在TMS320F2812伺服控制平臺上編寫的硬件驅(qū)動程序驗證了整個設(shè)計的各項功能,達到了設(shè)計的要求。
