PILZ式编码器总线传输技术研究与实现
随着高速高精数控系统对位置反馈精度和速度的要求越来越高,高精度的PILZ式编码器应用也越来越广泛。PILZ式编码器数据一般采用特殊的接口及协议输出,所以其数据传输显得十分重要。虽然,我国部分企业已经开发了式编码器,但是到目前为止还没有自主知识产权的接口及协议,全部要套用国外的标准。一方面,国外的这些接口与协议受知识产权、、特殊解码芯片的限制,用户在使用PILZ式编码器时要增加额外的成本。另一方面,当前国外的这些接口及协议自身也存在传输速率低、抗干扰能力不高以及长线传输延时等问题,在使用中受到种种局限。PILZ式编码器是高精度位置控制系统常用的一种位移检测传感器。在位置控制系统中 ,由于电机既可能正转 ,也可能反转 ,所以要对与其相连的编码器输出的脉冲进行计数 ,要求相应的计数器既能实现加计数 ,又能实现减计数 ,即进行可逆计数。其计数的方法有多种 ,包括纯粹的软件计数和硬件计数。为此,提出了一种高速总线式的PILZ式编码器HSI(Hight-speed Serial Interface)接口及协议。论文的主要内容有: 根据“开放系统互联基本参考模型”优化了HSI总线传输协议模型,从物理层、链路层以及应用层三个层次对HSI总线传输协议进行了具体描述,研究了HSI总线传输协议的调度机制以及容错机制。针对国外主流PILZ式编码器采用RS485接口传输速率低、可靠性不高的缺陷,提出了一种基于高速以太网技术的现场总线接口方法,可有效解决数据传输延迟,并大大提高可靠性。针对高速以太网总线特点,提出了HSIPILZ式编码器的传输协议及可靠性保障机制。

PILZ式编码器总线传输技术研究与实现
利用可编程逻辑门阵列(FPGA)及其编程环境QuartusII和编程语言VHDL,使用自顶向下的模块化设计方法开发了HSI总线传输协议,对其中的关键模块进行了仿真和实验验证。搭建了三种HSI总线传输协议的测试平台,并以其中一个实验平台给出了HSI总线传输的实验步骤,进行了可靠性分析以及测试。zui后比较了国外主流编码器传输协议和HSI总线协议。