一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统，属于编码器技术领域，为了解决现有技术无法校对速度编码器和位置编码器的方向,导致后面的调试运行造成阻碍，位置环编码器方向不对的话无法形成位置反馈的问题。在通过对通讯方式的实时性进行定性和定量的分析，以避免实际使用中存在的各种问题，通过对速度编码器和位置编码器的方向进行校对，避免对后面的调试运行造成阻碍，防止位置环编码器方向不对无法形成位置反馈，也避免导致大的偏差，有效针对通讯情况进行分析，提高分析效率，通过对绝对值编码器和PLC控制器通讯方式、通讯机理的分析，得出了这种应用方式的实时误差数据，为准确评估其实时性提供了依据。为准确评估其实时性提供了依据。为准确评估其实时性提供了依据。

【技术实现步骤摘要】
一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统


[0001]本专利技术涉及到编码器
，特别涉及一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，很多运动控制场合需要用编码器进行精确的位置测量。目前常用的编码器有增量脉冲、模拟量和通讯三种数据输出方式。其中，增量脉冲输出受到脉冲输出频率的限制，无法达到很高的数据分辨率；模拟量输出需要后端增加信号细分电路，增加成本，还容易受到干扰。
[0003]公开号为CN111025960A公开了一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统，该专利技术通过上一周期的编码器数据预测编码器在接下来的一个通讯周期间隔中的位置数据，通讯周期间隔中编码器位置预测值的密度可以达到到高精度计数器的动作节拍级别，不再受编码器周期通讯时间间隔长短的影响。
[0004]但是当编码器完成配置后,无法校对速度编码器和位置编码器的方向,导致后面的调试运行造成阻碍，位置环编码器方向不对的话无法形成位置反馈。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统，通过对通讯方式的实时性进行定性和定量的分析，以避免实际使用中存在的各种问题，通过对速度编码器和位置编码器的方向进行校对，避免对后面的调试运行造成阻碍，防止位置环编码器方向不对无法形成位置反馈，也避免导致大的偏差，有效针对通讯情况进行分析，提高分析效率，通过对绝对值编码器和PLC控制器通讯方式、通讯机理的分析，得出了这种应用方式的实时误差数据，为准确评估其实时性提供了依据的问题，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种通讯型编码器反馈位置估计方法，包括如下步骤：PLC控制器采用无协议通讯指令实现与绝对值编码器进行通讯,编码器根据协议确定读取位置指令和数据返回的格式，即读取帧和返回帧的格式和内容；在编码器运行时，由调整系统对编码器的速度和位置进行判断，调整系统对编码器方位进行校对，并根据校对结构进行配置修改；编码器将输出值通过通讯程序传输到PLC控制器内，并对输出值进行处理，PLC控制器向编码器发出读取指令信息帧，编码器向PLC控制器回送位置数据信息帧；PLC控制器读取编码器位置数据后对数据的实时性进行分析，编码器采用玻璃码盘或金属码盘提高分辨率，再利用单片机的硬件逻辑完成编码器的计数；PLC控制器通过高速计数指令直接调用指令来读取当前的脉冲值，通过PLC控制器的指令将位置脉冲发送给伺服驱动器，在伺服驱动器内部形成位置环。
[0007]进一步地，系统包括有编码器、PLC控制器和调整系统；所述PLC控制器通过通讯程序与编码器进行通讯，且所述编码器内设置有与PLC控制器通过接口连接的调整系统；所述PLC控制器内提供扩展通讯模块、通讯扩展板以及通讯接口；所述PLC控制器由通讯接口接入线端;其中，通讯接口为RS
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485，通讯介质为屏蔽双绞线；所述扩展通讯模块内的通讯程序采用无协议通讯指令。
[0008]进一步地，PLC控制器向编码器发出读取指令信息帧，发送完毕后,经过停顿时间，编码器向PLC控制器回送位置数据信息帧，PLC控制器读取其位置数据；其中，完成一次位置数据读取需花费的时间T由Ts、Tw和Tr组成；读取指令信息帧由8个字节组成，其传送时间Ts=8X Tb
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8Tb;数据返回信息帧由9个字节组成，其传送时间Tr=9XTb=9Tb ;停顿间隔Tw≥3.5Tb，T≥20.5Tb。
[0009]进一步地，PLC控制器内还设置有用于对周期进行扫描的扫描模块；其中，扫描模块包括输入采样模块、程序执行模块以及输出刷新模块。
[0010]进一步地，调整系统内设置有用于对编码器方位进行校对的判断模块；其中，编码器包括速度编码器和位置编码器，判断模块分别对速度编码器和位置编码器的方向进行判断；所述调整系统内还设置有配置模块，以及对配置模块内数据进行修改的修改模块。
[0011]进一步地，判断模块对速度编码器进行判断时，先设置变频器运行方式，使变频器运行在开环方式下，然后给定速度并启动变频器，变频器运行后，查看编码器检测的未滤波的转速实际参数的值与设定速度已滤波的转速设定值是否一致；所述判断模块对位置编码器进行判断时，仍然设置变频器运行方式，使变频器运行在开环方式下 ,然后将速度给定值设置成一个正的速度值，然后查看通过位置实际值处理得出的位置实际值的显示参数。
[0012]进一步地，针对速度编码器和位置编码器取反操作包括如下步骤：通过进入到配置模块内的配置界面里面,点击查看编码器的详细数据并进行取反操作；对于速度编码器的配置界面内进行转速实际值取反, 位置编码器的配置界面进行位置实际值取反；如果速度控制和位置控制使用同一个编码器，则在这个编码器界面对速度值和位置值同时进行取反操作；通过修改参数来对编码器的值进行取反操作,在修改时要对应相应的编码器进行修改。
[0013]进一步地，通讯程序编制在整个PLC控制器在扫描周期的起始处，同时假设RS指令完成一次位置数据读取的时间T小于PLC扫描周期Tc；在第n个扫描起始处A时刻开始发送数据，到B时刻完成接收数据；在一组扫描周期PLC程序来不及读取来自编码器的位置数据，必须到下一组扫描
周期的起始处C时刻，PLC程序才将位置数据存储；Td1=Tc，D时刻是编码器电路采集读取当前编码器实际位置数据的时刻，在发送完成与开始接收之间的停顿时间段中，在取Tw/2作为估算值，得到Td2=Tc
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Ts
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Tw/2，根据通讯规则，Tw≥3.5Tb。
[0014]进一步地，PLC控制器的指令完成一次位置数据读取的时间T小于PLC扫描周期Tc的条件；该条件不满足时，根据T>Tc的具体情况，将增加若干扫描周期时间，取n为T/Tc的整数部分；则得到Tdl= Tcx(n+1)，Td2= Tcx(n+1)
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Ts
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Tw/2，其刷新周期为Tf==TcX (n+2)；当n=int(T/Tc)时，Td1= Tcx(n + 1)，Td2= Tcx(n+1)
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Ts
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Tw/2，Tf= Tcx(n+2)。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出的一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统，PLC控制器内提供扩展通讯模块、通讯扩展板以及通讯接口，PLC控制器由通讯接口接入线端，其中，通讯接口为RS
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485，通讯介质为屏蔽双绞线，通讯模块内的通讯程序采用无协议通讯指令,按编码器的具体通讯规范来进行编制，编码器根据协议规范定义了读取位置指令和数据返回的格式，即读取帧和返回帧的格式和内容，PLC控制器读取编码器位置数据后对数据的实时性进行分析，利用单片机的硬件逻辑完成编码器的计数，通过对通讯方式的实时性进行定性和定量的分析，以避免实际使用中存在的各种问题。
[0016]2、本专利技术提出的一种通讯型编码器反馈位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通讯型编码器反馈位置估计方法，其特征在于：包括如下步骤：PLC控制器（2）采用无协议通讯指令实现与绝对值编码器（1）进行通讯,编码器（1）根据协议确定读取位置指令和数据返回的格式，读取帧和返回帧的格式和内容；在编码器（1）运行时，由调整系统（3）对编码器（1）的速度和位置进行判断，调整系统（3）对编码器（1）方位进行校对，并根据校对结构进行配置修改；编码器（1）将输出值通过通讯程序传输到PLC控制器（2）内，并对输出值进行处理，PLC控制器（2）向编码器（1）发出读取指令信息帧，编码器（1）向PLC控制器（2）回送位置数据信息帧；PLC控制器（2）读取编码器（1）位置数据后对数据的实时性进行分析，编码器（1）采用玻璃码盘或金属码盘提高分辨率，再利用单片机的硬件逻辑完成编码器（1）的计数；PLC控制器（2）通过高速计数指令直接调用指令来读取当前的脉冲值，通过PLC控制器（2）的指令将位置脉冲发送给伺服驱动器，在伺服驱动器内部形成位置环。2.一种通讯型编码器反馈位置估计系统，应用在根据权利要求1所述的一种通讯型编码器反馈位置估计方法中，其特征在于：所述系统包括有编码器（1）、PLC控制器（2）和调整系统（3）；所述PLC控制器（2）通过通讯程序与编码器（1）进行通讯，且所述编码器（1）内设置有与PLC控制器（2）通过接口连接的调整系统（3）；所述PLC控制器（2）内提供扩展通讯模块（21）、通讯扩展板（22）以及通讯接口（23）；所述PLC控制器（2）由通讯接口（23）接入线端;其中，通讯接口（23）为RS
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485，通讯介质为屏蔽双绞线；所述扩展通讯模块（21）内的通讯程序采用无协议通讯指令。3.根据权利要求2所述的一种通讯型编码器反馈位置估计系统，其特征在于：所述PLC控制器（2）向编码器（1）发出读取指令信息帧，发送完毕后,经过停顿时间，编码器（1）向PLC控制器（2）回送位置数据信息帧，PLC控制器（2）读取其位置数据；其中，完成一次位置数据读取需花费的时间T由Ts、Tw和Tr组成；读取指令信息帧由8个字节组成，其传送时间Ts=8X Tb
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8Tb;数据返回信息帧由9个字节组成，其传送时间Tr=9XTb=9Tb ;停顿间隔Tw≥3.5Tb，T≥20.5Tb。4.根据权利要求3所述的一种通讯型编码器反馈位置估计系统，其特征在于：所述PLC控制器（2）内还设置有用于对周期进行扫描的扫描模块（24）；其中，扫描模块（24）包括输入采样模块（241）、程序执行模块（242）以及输出刷新模块（243）。5.根据权利要求2所述的一种通讯型编码器反馈位置估计系统，其特征在于：所述调整系统（3）内设置有用于对编码器（1）方位进行校对的判断模块（31）；其中，编码器（1）包括速度编码器（11）和位置编码器（12），判断模块（31）分别对速度编码器（11）和位...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑾，马明亮，李艳，
申请(专利权)人：江苏辛艾络科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：