4路光柵尺磁柵尺編碼器差分信號(hào)轉(zhuǎn)RS485/232/WiFi模塊/4倍頻/5MHz高速
IBF677產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)傳感器和主機(jī)之間的信號(hào)采集,用來(lái)解碼光柵尺磁柵尺編碼器信號(hào)。IBF677系列產(chǎn)品可應(yīng)用在?RS-232/485總線(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng),自動(dòng)化機(jī)床,工業(yè)機(jī)器人,三坐標(biāo)定位系統(tǒng),位移測(cè)量,行程測(cè)量,角度測(cè)量,轉(zhuǎn)速測(cè)量,流量測(cè)量,產(chǎn)品計(jì)數(shù)等等。
產(chǎn)品包括信號(hào)隔離,脈沖信號(hào)捕捉,信號(hào)轉(zhuǎn)換和RS-485串行通信。每個(gè)串口最多可接255只 IBF677系列模塊,通訊方式采用ASCII碼通訊協(xié)議或MODBUS RTU通訊協(xié)議,波特率可由代碼設(shè)置,能與其他廠(chǎng)家的控制模塊掛在同一RS-485總線(xiàn)上,便于計(jì)算機(jī)編程。

圖2IBF677模塊內(nèi)部框圖

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IBF677系列產(chǎn)品是基于單片機(jī)的智能監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng),所有的用戶(hù)設(shè)定的地址,波特率,數(shù)據(jù)格式,奇偶校驗(yàn)等配置信息都儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里。
IBF677系列產(chǎn)品按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造,信號(hào)輸入 / 輸出之間不隔離,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。工作溫度范圍- 45℃~+85℃。
功能簡(jiǎn)介:
IBF677遠(yuǎn)程I/O模塊,可以用來(lái)測(cè)量四路編碼器信號(hào),也可以設(shè)置作為八路獨(dú)立計(jì)數(shù)器。
1、 信號(hào)輸入
4路編碼器5V差分信號(hào)輸入或8路5V差分信號(hào)獨(dú)立計(jì)數(shù)器。
2、 通訊協(xié)議
通訊接口: 1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊接口或1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-232通訊接口,訂貨選型時(shí)注明。
通訊協(xié)議:支持兩種協(xié)議,命令集定義的字符協(xié)議和MODBUS RTU通訊協(xié)議。模塊自動(dòng)識(shí)別通訊協(xié)議,能實(shí)現(xiàn)與多種品牌的PLC、RTU或計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。
數(shù)據(jù)格式:10位。1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位。無(wú)校驗(yàn)。
通訊地址(0~255)和波特率(2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps)均可設(shè)定;通訊網(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)距離可達(dá)1200米,通過(guò)雙絞屏蔽電纜連接。
通訊接口高抗干擾設(shè)計(jì),15KV?ESD保護(hù),通信響應(yīng)時(shí)間小于100mS。
3、 WiFi通訊協(xié)議
通訊接口: WiFi網(wǎng)絡(luò)接口??梢赃B接到局域網(wǎng)里的WiFi,再連接到以太網(wǎng)。
通訊協(xié)議:支持MQTT協(xié)議,可以連接阿里云,騰訊云,華為云,中移物聯(lián)OneNET,私有云等等各種MQTT服務(wù)器。也可以采用MODBUS TCP協(xié)議,實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換。
同時(shí)也支持TCP/UDP/WebSocket等通訊協(xié)議。
網(wǎng)絡(luò)緩存:2K Byte(收與發(fā)都是)
通信響應(yīng)時(shí)間:小于10mS。
4、 抗干擾
可根據(jù)需要設(shè)置校驗(yàn)和。模塊內(nèi)部有瞬態(tài)抑制二極管,可以有效抑制各種浪涌脈沖,保護(hù)模塊,內(nèi)部的數(shù)字濾波,也可以很好的抑制來(lái)自電網(wǎng)的工頻干擾。
安裝指導(dǎo)
光柵尺位移傳感器的安裝比較靈活,可安裝在機(jī)床的不同部位。
一般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)(滑板)上,隨機(jī)床走刀而動(dòng),讀數(shù)頭固定在床身上,盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時(shí),則必須增加輔助密封裝置。另外,一般情況下,讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止部件上,此時(shí)輸出導(dǎo)線(xiàn)不移動(dòng)易固定,而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上(如滑板)。
光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱(chēng)量進(jìn)行測(cè)量。高分辨率的光柵尺一般造價(jià)較貴,且制造困難。為了提高系統(tǒng)分辨率,需要對(duì)莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分,目前(2006年)光柵尺位移傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí),在與光柵刻線(xiàn)大致垂直的方向上就會(huì)產(chǎn)生莫爾條紋,隨著光柵的移動(dòng),莫爾條紋也隨之上下移動(dòng)。這樣就把對(duì)光柵柵距的測(cè)量轉(zhuǎn)換為對(duì)莫爾條紋個(gè)數(shù)的測(cè)量。
在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi),按照一定間隔放置4個(gè)光電器件就能實(shí)現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能。例如,柵線(xiàn)為50線(xiàn)對(duì)/mm的光柵尺,其光柵柵距為0.02mm,若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5m的計(jì)數(shù)脈沖,這在工業(yè)普通測(cè)控中已達(dá)到了很高精度。由于位移是一個(gè)矢量,即要檢測(cè)其大小,又要檢測(cè)其方向,因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波,通常采用由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。由4個(gè)光敏器件獲得的4路光電信號(hào)分別送到2只差分放大器輸入端,從差分放大器輸出的兩路信號(hào)其相位差為/2,為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖,需對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行整形,首先把它們整形為占空比為1:1的方波。然后,通過(guò)對(duì)方波的相位進(jìn)行判別比較,就可以得到光柵尺的移動(dòng)方向。通過(guò)對(duì)方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),可以得到光柵尺的位移和速度。