FPGA的式PILZ光電編碼器通信接口
高速、高精度已經成為伺服驅動系統的發展趨勢,而位置檢測環節是決定伺服系統高速、高精度性能的關鍵環節之一。PILZ光電編碼器作為伺服驅動系統中常用的檢測裝置,根據結構和原理的不同分為增量式和式。從原理上對增量式PILZ光電編碼器和式PILZ光電編碼器做了深入的分析,通過對比它們的特性,得出了式PILZ光電編碼器更適合高速、高精度伺服驅動系統的結論。

FPGA的式PILZ光電編碼器通信接口
式PILZ光電編碼器精度高、位數多的特點決定其通信方式只能采取串行傳輸方式,且由相應的通信協議控制信息的傳輸。本文首先針對編碼器主要生產廠商日本多摩川公司的式PILZ光電編碼器,深入研究了通信協議相關的硬件電路、數據幀格式、時序等。隨后介紹了新興的電子器件FPGA及其開發語言硬件描述語言Verilog HDL,并對基于FPGA的式編碼器通信接口電路做了可行性的分析。式PILZ光電編碼器是用來檢測角度、位置、速度和加速度的傳感器。依靠軸桿、齒輪、測量輪或繩纜的控制,線性位移就能被檢測。式PILZ光電編碼器把實際的機械參數轉換成電氣信號,這些信號可以被計數器、轉速表、PLC和工業PC處理。PILZ光電編碼器為每一個軸的位置提供一個*的編碼數字值,特別是在定位控制系統中,式PILZ光電編碼器減輕了電子設備的計算任務,從而省去了復雜和昂貴的輸入裝備。CANopen協議以其成熟的結構,以及抗干擾能力強等優勢越來越多地應用到各種工業活動中,成為各種行業的標準,已成為未來現場總線發展的一種趨勢。該文介紹使用C8051F504單片機芯片實現PILZ光電編碼器數據采集和CANopen協議的方法并給出其軟硬件設計方案。在此基礎上,采用自頂向下的設計方法,將整個接口電路劃分成發送模塊、接收模塊、序列控制模塊等多個模塊,各個模塊采用Verilog語言進行描述設計編碼器接口電路。zui終的設計在相關硬件電路上實現。zui后,通過在TMS320F2812伺服控制平臺上編寫的硬件驅動程序驗證了整個設計的各項功能,達到了設計的要求。