HIPERFACE协议说明书(中文版).pdf

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1、ESCRIPTION/DESCHREIBUNGBHIPERFACE®-DescriptionoftheHIPERFACE®Interface®®具有HIPERFACE接口的SinCos电机反馈系统说明®HIPERFACE®HIPERFACE接口已立足市场多年，与传统方法相比不仅能够显著节约成本，同时还拥有更高性能。传统方法使用多个编码器系统以满足各种控制器功能：•一个测速发电机：提供“速度”数据。•一个磁性编码器或换向光学编码器：进行模块间换向。•一个最终定位器：用于重叠位置控制。由于相应接口组件容易

2、获得且单个组件的操作简单，因此这些系统的优点是容易实现。缺点是这些编码器系统不仅自身成本较高，三个系统的安装及布线都会产生较高成本，同时组件数量过多也意味着发生故障的可能性提高。应用紧凑型低功率控制器的并考虑以下几个方面，可潜在地降低成本：•具有霍尔传感器的换向编码器设计。•如无必要，可省去最终定位器。•使用“无传感器控制”软件来代替测速发电机。但是，节省成本必然会影响整个系统的性能。传统系统控制器控制器数字，双向模拟量标称值（默认值）仅8条电源数字速度电线变频器电源控制器最多15条电缆电机电机角度速

3、度换向图1SICK-STEGMANN对这些需求的了解以及仅通过一个设备就提供所有功能的愿望促使其开发出具有新式接口的创新型电机反馈系统。®HIPERFACE®HIPERFACE是高性能接口(HighPerformanceInterface)的缩写，是SICK-STEGMANN电机反馈系统的标准接口。该接口专为数字驱动控制而研发，为用户提供标准化的简化型机械和电气接口。8010701ZurückzumInhaltsverzeichnis33什么是电机反馈系统？说明®HIPERFACE®HIPERFACE

4、电机反馈系统重要特征概述：•仅在速度控制器上配备一个电气接口，适用于所有应用。速度控制器和电机反馈系统间只需使用同一类型电缆进行连接。•仅通过一个电气接口即可实现低端及高端应用。•混合接口。•模拟量过程数据通道上的混合接口：正弦信号和余弦信号通过该接口进行差分传输，且几乎没有延迟。•双向参数通道上的混合接口（与RS485规格一致）：用于传输绝对位置信息和其他各种参数。•仅8条电线。•配备电子类型标签，用于识别电机反馈及存储电机反馈系统中的驱动相关信息。•宽温度范围，具有较强的耐冲击和抗振动性能，抗电磁

5、干扰。具有紧凑的尺寸，可安装于伺服电机内部。•模拟量正弦/余弦信号可进行速度控制，低速应用时可提供较高分辨率，高速控制时可提供足够低的信号带宽。•电缆长度最大为100m。•标准化机械接口。•编码器轴与电机轴紧固连接，具有较高的放大系数。•可轻松安装在伺服电机内部，可通过灵活的定子联轴器（及扭矩支承）来补偿轴向和径向公差。•可用电子方式处理绝对值与机械轴位置之间的关系来调整换向。•在机械齿轮应用的位置控制方面，具有相同物理尺寸的电机反馈系统可作为绝对式多圈型编码器使用，绝对定位高达4096转。特征在此之

6、前，光学编码器被归类为所谓的增量型编码器或绝对型编码器。增量型编码器的设计相对简单，仅可扫描几个轨道。增量型编码器可提供相对较高的分辨率，得益于其计数功能，可实时启用的接口（正交信号）非常适用于驱动器速度控制应用。由于绝对位置数据缺失，并且仅在轴旋转360°（定位零脉冲）后才能获得单圈内位置，所以不适合用作换向编码器。绝对型编码器始终可传输完整的位置数据，因此非常适用于位置控制应用。位置数据的数字传输需要电缆具备较高的传输带宽，并且仅在一定条件下才可实时启用。此外，由于传统的绝对型编码器需要投入大量劳

7、动，所以相对较贵。传统型可读取位于玻璃盘上的二进制数据代码，因此需要对每个二进制数字进行相应的光学扫描，所有的扫描都必须进行调整，以避免发生读取错误。®HIPERFACE电机反馈系统同时使用了增量型编码器和绝对型编码器，兼具这两种编码器的优点。首先，绝对位置值仅当设备通电并与控制器里的外部计数器通信时才产生，——通过与RS485规格相符的基于总线的参数接口——增量计数器在这绝对位置值基础上，对模拟量正弦/余弦信号进行增量计数。使用高线性的正弦和余弦信号可获得速度控制所需的高分辨率（反正切在控制器中形成

8、）。然而，此34ZurückzumInhaltsverzeichnis8010701®®具有HIPERFACE接口的SinCos电机反馈系统说明®HIPERFACE时传输的信号频率仍然相对较低。例如：每转512周期，即使是在12000rpm转速时频率也仅为102.4kHz，这样即使是长距离也可轻松传输。8010701ZurückzumInhaltsverzeichnis35说明电机反馈系统(MFB)HIPERFACE®内部配置®HIPERFACE电机反馈