Интерфейс

BiSS-C (Bidirectional Synchronous Serial Communication) является одним из наиболее распространенных интерфейсов в промышленности благодаря своей высокой скорости передачи данных, точности и надежности.

BiSS-C представляет собой синхронный интерфейс передачи данных, который использует два провода для передачи данных и два провода для синхронизации. BiSS-C использует синхронный двунаправленный протокол передачи данных, который позволяет передавать данные в обоих направлениях между мастером и слейвом. BiSS-C поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с, имеет механизм компенсации задержки на длинных линиях связи. Кроме того, BiSS-C обеспечивает высокую степень защиты от помех и интерференции благодаря использованию дифференциального сигнала передачи данных.

BiSS-C имеет широкую поддержку в промышленном оборудовании и находит применение в многих отраслях, включая машиностроение, автоматизацию производства, робототехнику и другие промышленные приложения, где требуется высокоскоростная передача данных с датчиков и энкодеров.

Интерфейс BiSS C совместим с интерфейсом SSI.

См.также

BiSS-C official website

Больше информации доступно на сайте BiSS®

LENZ BiSS® C B3 интерфейс однооборотного энкодера

Интерфейс LENZ B3 является исполнением BiSS® C двунаправленного изохронного интерфейса точка-точка для быстрой передачи угловой информации однооборотного энкодера, чтения EDS (электронный даташит) и конфигурации энкодера.

Подключение энкодера:

Типичный цикл запроса углового положения однооборотного энкодера

Одиночный цикл обмена строится следующим образом:

• Когда линия не используется, мастер устанавливает высокий уровень на сигнале MA. Энкодер указывает готовность, устанавливая высокий уровень на сигнале SLO.

• Мастер запрашивает получение углового положения энкодера, начиная передачу импульсов синхронизации на сигнале MA.

• Энкодер отвечает на запрос, устанавливая низкий уровень на сигнале SLO на втором фронте импульса на сигнале MA. Это период ACK, который длится 4 импульса MA. Энкодер передает данные мастеру синхронно с импульсами MA.

• Через 4 импульса MA энкодер передаёт стратовый бит Start (высокий уровень).

• Следущий бит — CDS (Control Data Slave), который является ответом на бит CDM (Control Data Master) мастера, полученный в период ожидания Timeout в предыдущем цикле.

• Далее энкодер передаёт 24 бита данных об угловом положении, начиная со старшего значащего разряда (MSB). Незадействованные младшие разряды устанавливаются в 0.

• Следующие два бита nE (notError) и nW (notWarning) — логические 1 при нормальном функционировании энкодера.

• Далее контрольная сумма с полиномом x**6 + x**1 + x**0 кода угла и битов nE и nW. Контрольная сумма передаётся инвертировано.

• Когда все данные переданы, мастер останавливает синхронизирующие импульсы и устанавливает высокий уровень на сигнале MA.

• Пока энкодер не готов для следующего цикла запроса, он устанавливает низкий уровень на сигнале SLO (период ожидания Timeout не менее 13 мкс).

• Когда энкодер готов для следующего цикла запроса, он сообщает об этом мастеру, устанавливая высокий уровень на сигнале SLO.

Структура данных энкодера, интерфейс B3

Структура данных энкодера, интерфейс B3

Данные	Длина	Значение	Описание
Начало	2	0b11	Готовность энкодера 1 на линии SLO и 1 на второй импульс MA.
ACK	4	0b0000	Acknowledge. Период, равный 4 импульсам MA, в течение которого энкодер вычисляет угловое положение
Start	1	0b1	Стартовый бит
CDS	1	<CDS>	Control Data Slave. Бит ответа энкодера на CDM мастера, полученного на предыдущем цикле обмена.
Код угла	24	<код угла>	Начиная со старшего значащего разряда. Незадействованные разряды устанавливаются в 0.
nE	1	0b1	notError. Логическая 1 при корректных данных угла или неполной инициализации
nW	1	0b1	notWarning. Eсли недостаточно данных для определения достоверного положения датчика при перезапуске или зазор между ротором и статором превышает допуск, устанавливается в 0.
CRC	6	<CRC>	Контрольная сумма с полиномом x**6 + x**1 + x**0 кода угла, nE и nW (инвертированная).
Пауза	>13 мкс	<Timeout>	Каждый SCD цикл заканчивается таймаутом длительностью не менее 13 мкс.

notError бит. Если nE выставляется в 0, то датчик функционирует с нарушением. Бит выставляется в низкий уровень, если энкодер определяет, что предыдущее значение (грубого отсчета) менее вероятно, чем текущее, и сообщает наиболее вероятное значение угла (грубого отсчета). Необходимо проверить качество монтажа энкодера. Так же бит ошибки может устанавливаться при отказе некоторых элементов энкодера. В любом случае, это критическая ошибка.

notWarning бит. Это некритическая ошибка. Бит выставляется в низкий уровень, если недостаточно данных для определения достоверного положения энкодера при перезапуске или зазор между ротором и статором превышает допустимый. Энкодер работает и показывает наиболее вероятное значение угла.

Примечание

При увеличении зазора между статором и ротором энкодера вырастет погрешность, но нужно контролировать биты nE и nW.

Длина данных SCD (Single-Cycle Data), интерфейс B3

Код угла	nE	nW	CRC
b31…b8	b7	b6	b5…b0

Примечание

Если после периода ACK энкодер выдает стартовый бит 1 (Start), и 26 битов 0 (угловые данные, nE и nW), а CRC = 111111, то скорее всего ротор установлен неправильной стороной. Убедитесь, что ротор обращен к статору стороной с надписью Inner side.

Цоколёвка разъёма B3

В однооборотных энкодерах используется разъём 6-pin Molex Picoblade или Amphenol FCI 10114830-10106LF. Ответная часть: FCI 10114826-00006LF и 10114827-002LF.

Цоколёвка разъёма B3

Контакт	Цепь	Цвет
1	Vcc	Красный
2	GND	Черный
3	MA+	Жёлтый
4	MA-	Зелёный
5	SLO+	Синий
6	SLO-	Белый

LENZ BiSS® C B4 интерфейс многооборотного энкодера

Интерфейс LENZ B4 реализован в многооборотных энкодерах.

Типичный цикл запроса углового положения многооборотного энкодера

Одиночный цикл обмена многооборотного энкодера аналогичен однооборотному со следующими уточнениями (см. Подключение энкодера:):

• Далее энкодер передаёт 40 бит данных о количестве оборотов и угловом положении:

  • 16 бит данных числа оборотов

  • 24 бита данных углового положения, начиная со старшего значащего разряда (MSB). Незадействованные младшие разряды устанавливаются в 0.

• Контрольная сумма с полиномом x**6 + x**1 + x**0 кода количества оборотов, кода угла и битов nE и nW. Контрольная сумма передаётся инвертировано.

Структура данных энкодера, интерфейс B4

Структура данных энкодера, интерфейс B4

Данные	Длина	Значение	Описание
Начало	2	0b11	Готовность энкодера 1 на линии SLO и 1 на второй импульс MA.
ACK	4	0b0000	Acknowledge. Период, равный 4 импульсам MA, в течение которого энкодер вычисляет угловое положение
Start	1	0b1	Стартовый бит
CDS	1	<CDS>	Control Data Slave. Бит ответа энкодера на CDM мастера, полученного на предыдущем цикле обмена.
Код количества оборотов	16	<код оборотов>	от 0 до 65535
Код угла	24	<код угла>	Начиная со старшего значащего разряда. Незадействованные разряды устанавливаются в 0.
nE	1	0b1	notError. Логическая 1 при корректных данных угла или неполной инициализации
nW	1	0b1	notWarning. Eсли недостаточно данных для определения достоверного положения датчика при перезапуске или зазор между ротором и статором превышает допуск, устанавливается в 0.
CRC	6	<CRC>	Контрольная сумма с полиномом x**6 + x**1 + x**0 кода оборотов, кода угла, nE и nW (инвертированная).
Пауза	>13 мкс	<Timeout>	Каждый SCD цикл заканчивается таймаутом длительностью не менее 13 мкс.

Длина данных SCD (Single-Cycle Data), интерфейс B4

Код оборотов	Код угла	nE	nW	CRC
b47…b32	b31…b8	b7	b6	b5…b0

Цоколёвка разъёма B4

В многооборотных энкодерах используется разъём 10-pin Molex Picoblade или Amphenol FCI 10114830-10110LF. Ответная часть: FCI 10114826-00010LF и 10114827-002LF.

Многооборотность обеспечивается подключением внешнего элемента питания, который подключается к цепям Vbat и GND_bat. Схема многооборотности Battery Backup обеспечивает работу счетчика оборотов даже при отсутствии основного питания энкодера. Рекомендуется использовать литиевый элемент питания 3,6 В / 1200 мА/ч.

Цоколёвка разъёма B4

Контакт	Цепь	Цвет
1	Vbat	Красный
2	GND_bat	Черный
3	NC	Жёлтый
4	Vin	Зелёный
5	GND	Синий
6	NC	Белый
7	MA+	Оранжевый
8	MA-	Фиолетовый
9	SLO+	Коричневый
10	SLO-	Серый