BissC绝对值编码器在EtherCAT运动控制器中的应用-正运动技术

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BissC绝对值编码器在EtherCAT运动控制器中的应用

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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、EtherNET、RS232、CAN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。

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。

ZMC432-V2产品架构图.png

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++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。

多种上位机开发方式.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。

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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。

ZMC432-V2控制器接口定义

针脚定义图.png

控制器AXIS4/5轴接口SSI/BISS针脚定义图

控制器和BissC绝对值编码器接线图.png

控制器和BissC绝对值编码器接线图

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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，在工业自动化和控制系统中起着重要的作用。

BissC绝对值编码器.jpg

BissC绝对值编码器

BissC绝对值光栅尺.jpg

BissC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。

BISS接口示意图.jpg

BISS接口示意图

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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：
ENCODER_BITS指令参数设定说明.png

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
fori=0to ENC_AxisNum-1
    BASE(ENC_AxisStart + i)
    AXIS_ADDRESS=(-1<<16)+4+i  '映射绝对值编码器轴4,5
    ENCODER_BITS = 51  '32位绝对值, 带19个辅助状态位.
    ATYPE=49          'BISS绝对值编码器
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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。

零点设置界面.png

（2）一般旋转绝对值编码器通过信号去设置零点位置。

（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。

轴4BissC绝对值编码器位置MPOS.png

轴4BissC绝对值编码器位置MPOS

手动旋转BissC绝对值编码器示波器抓取位置曲线.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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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等等。

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