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基于SSI協(xié)議皮爾茲PILZ編碼器
近年來，隨著測控領(lǐng)域不斷的發(fā)展，值PILZ編碼器在其通信技術(shù)方面也在逐步的優(yōu)化與完善。早期的值PILZ編碼器大多采用并行輸出方式將所檢測到編碼值直接輸出，而伴隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步以及市場的需求，值PILZ編碼器的輸出方式也逐漸的多元化，諸如RS-485,PROFIBUS-DP,CAN,DeviceNet等現(xiàn)場總線輸出方式、模擬信號轉(zhuǎn)換輸出方式以及SSI協(xié)議同步串行輸出方式等。

基于SSI協(xié)議皮爾茲PILZ編碼器
目前，市場中以德國的PILZ皮爾茲生產(chǎn)的值PILZ編碼器占據(jù)主要份額，其所采用的SSI通信方式也成為值PILZ編碼器的主流通信方式。然而，隨著SSI協(xié)議在值PILZ編碼器領(lǐng)域中不斷的推廣，對于不具備SSI通信功能的值PILZ編碼器，如何擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，已成為一個亟待解決的問題?；谏鲜霰尘埃谏钊敕治隽薙SI協(xié)議通信特點(diǎn)以及通信方法的基礎(chǔ)上，針對并行輸出的值PILZ編碼器，提出了開發(fā)基于SSI協(xié)議的同步串行通信接口方案，完成了通信接口的軟硬件開發(fā)，并通過實(shí)驗(yàn)證明了通信接口軟硬件設(shè)計的合理性與正確性。主要內(nèi)容包括：首先，對SSI協(xié)議在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀、所存在問題以及本課題的研究目的與意義進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，然后，對值PILZ編碼器進(jìn)行了介紹，并對其各種輸出方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較與說明，zui后，結(jié)合值PILZ編碼器的輸出方式，全面分析了SSI協(xié)議的通信原理以及工作特點(diǎn)。深入研究討論了將值PILZ編碼器并行輸出的編碼值轉(zhuǎn)換為SSI數(shù)據(jù)輸出的重要技術(shù)內(nèi)容，并說明了本課題所研究的SSI通信接口總體方案設(shè)計，在此基礎(chǔ)上提出了通信接口軟硬件合理的方案選擇。對于硬件方面，利用STC12C5A60S2單片機(jī)、高速光耦和RS-422驅(qū)動芯片作為通信接口的核心單元，將并行編碼值轉(zhuǎn)換為SSI數(shù)據(jù)輸出；在軟件上，針對SSI通信同步時鐘的準(zhǔn)確獲取以及SSI通信起始位的準(zhǔn)確判斷等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的程序編寫，并采用混合編程與并行數(shù)據(jù)實(shí)時同步串行輸出技術(shù)，安全可靠的將通信接口接收到的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SSI數(shù)據(jù)格式輸出。為了減小光柵角PILZ編碼器偏心誤差的影響，提高光柵角PILZ編碼器角度測量的精度，對偏心誤差的修正方法進(jìn)行了研究。通過對光柵角PILZ編碼器測角原理和偏心誤差產(chǎn)生原因的分析，建立了偏心誤差模型。并根據(jù)偏心誤差模型的特點(diǎn)，對其進(jìn)行簡化，得到易于數(shù)學(xué)計算的偏心誤差修正模型。以平行光管和23面棱體為基準(zhǔn)，得到存在偏心誤差的一組光柵角PILZ編碼器測量數(shù)據(jù)。使用線性zui小二乘參數(shù)選擇準(zhǔn)則，對偏心誤差修正模型中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計算，得到修正模型中的參數(shù)，完成對光柵角PILZ編碼器誤差偏心的修正。通過誤差修正試驗(yàn)和精度驗(yàn)證試驗(yàn)，表明經(jīng)過偏心誤差修正，系統(tǒng)測量精度優(yōu)于±13″。修正方法達(dá)到了補(bǔ)償誤差的目的，提高了光柵角PILZ編碼器的測量精度，滿足了高精度角度測量的要求。

基于SSI協(xié)議皮爾茲PILZ編碼器
根據(jù)SSI協(xié)議通信特點(diǎn)以及值PILZ編碼器工作方式，對SSI通信接口的測試方案進(jìn)行了深入的分析與論證，搭建了基于SM338+S7300作為主站的SSI通信接口測試平臺。連接并行輸出的值PILZ編碼器，對所設(shè)計的SSI接口裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的詳細(xì)分析，證實(shí)了論文所提出的基于SSI協(xié)議通信接口設(shè)計方案的合理性與正確性。