德國PILZ光電編碼器新型數據處理系統的研制
光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。這是目前應用zui多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同速旋轉，經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數就能反映當前電動機的轉速。此外為判斷旋轉方向，碼盤還可提供相位相差90?的兩路脈沖信號。

德國PILZ光電編碼器新型數據處理系統的研制
光電編碼器廣泛用于數控機床、機器人、雷達、光電經緯儀及軍事、航天等領域,是自動化儀器、設備理想的數字化傳感器。隨著我國工業現場控制領域的發展,光電編碼器數據采集技術和傳輸通信接口也有了新的發展,如何將光電編碼器接入工業控制總線并實現數據的采集和發送已成為需要解決和研究的重要課題。傳統的光電編碼器輸出數據是原始的單端或差分信號,代表的只是光電編碼器的碼盤信號,不利于現場的監控和檢測,不適應工業現場控制的要求。針對光電編碼器的數據采集和傳輸的要求,設計采用MICROCHIP公司生產的dsPIC30F4011數字信號控制器作為光電編碼器數據的采集對象和總體的主控單元,使用CAN總線和CANopen協議作為數據的傳輸媒介,并且實現CANopen協議規定的各項通信功能,使其成為CANopen網絡中的一個智能節點。文本的研究內容包括：(1)針對CANopen協議的光電編碼器子協議,建立了一種基于CANopen協議的CAN現場總線的傳輸方案,設計了總線結構的框架和通用總線型光電編碼器的設計方案。分析CAN總線的原理和CANopen協議的結構,為軟件實現奠定理論基礎。(2)設計光電編碼器從站的硬件結構并繪制硬件原理圖,包括電源電路、輸入輸出電路和CAN總線通信接口電路等。設計使用dsPIC30F4011的QEI模塊采集光電編碼器的輸出數據,使用CAN控制器模塊進行數據的傳輸。 (3)光電編碼器節點的軟件實現,其中CANopen協議的軟件實現是本文的重點,主要包括光電編碼器的數據處理程序和CAN總線通信、CANopen協議通信對象、對象字典的實現等。zui后通過搭建光電編碼器節點試驗板和整個CANopen網絡對光電編碼器節點進行測試,驗證報文數據和各項通信功能。測試結果表明設計的光電編碼器節點實現了方案預定功能,可滿足工業現場的控制和監測要求。

德國PILZ光電編碼器新型數據處理系統的研制
通用總線型的PILZ光電編碼器則克服了以上缺點,它已經成為工業現場總線中的一個智能化節點,通過發送相應的總線報文以達到光電編碼器數據的串行傳輸,滿足工業控制的要求。