绝对值编码器如何接线及常见问题汇总
绝对值编码器在现代工业自动化、机器人技术、数控机床等众多领域有着广泛的应用。它能够精确地测量旋转角度或线性位移,并将其转换为数字信号输出。正确的接线方式是确保绝对值编码器正常工作的关键环节,本文将详细介绍其接线方式以及接线注意事项。适用范围:Modbus RTU、RS485、CANbus、CANOPEN、SSI、BISS、4-20mA、0-5V、0-10V、RS485&模拟量双输出等。
总线接口和串口通信的绝对值编码器,一般都采用比较少的线来传输数据,常用的就是五芯线和八芯线。比如:
- 串行接口有 SSI(同步串行接口)、SPI(串行外设接口)、RS485 等。
- SSI 接口:它包括时钟线、数据线、电源线和地线。时钟信号由控制器提供,编码器在时钟信号的同步下将数据通过数据线发送给控制器。接线时要注意时钟线和数据线的连接方向不能错,同时要保证传输线的质量,以避免信号干扰影响数据传输的准确性。
- SPI 接口:一般有片选线(CS)、时钟线(SCK)、主出从入数据线(MOSI)和主入从出数据线(MISO)等。在接线过程中,要将编码器的这些引脚与控制器相应的 SPI 接口引脚一一对应连接,并且根据编码器的电气特性,合理配置控制器的 SPI 工作模式(如模式 0、模式 1 等)。
- RS485 接口:是一种差分信号传输接口。它需要两根信号线(A 和 B),通过差分方式传输数据,具有较强的抗干扰能力。接线时要将编码器的 A、B 线分别连接到通信总线上对应的 A、B 线,同时注意终端电阻的匹配,一般在总线的两端需要连接合适阻值的终端电阻,以保证信号传输的稳定性。
- 总线接口
如 CANopen 总线接口的绝对值编码器。这种编码器通过 CAN 总线与其他设备通信。接线需要连接到 CAN 总线网络中,包括 CAN_H 和 CAN_L 两根信号线,同时可能需要连接电源和接地。在 CAN 总线网络中,每个编码器要有唯一的节点地址,在接线和配置时要确保地址设置正确,避免地址冲突导致通信故障。
绝对值编码器5芯线和8芯线接线方式定义
编码器五芯线接线定义,适用于RS485、RS232、RS422、TTL、CANbus、CANOPEN等通信方式。
接口类型 | RS485 | RS232 | CANBUS | CANOPEN |
红线 | 电源5-24V | 电源5-24V | 电源5-24V | 电源5-24V |
黑线 | 0V | 0V | 0V | 0V |
白线 | RS485A | RX | CANL | CANL |
绿线 | RS485B | TX | CANH | CANH |
黄线 | 置零/复位 | 置零/复位 | 置零/复位 | 置零/复位 |
编码器八芯线接线定义,适用于模拟量0-5V,0-10V,4-20mA,SSI,BISS、RS485&模拟量双输出等电气接口。
接口类型 | 0-5V/0-10V | 4-20MA | SSI/BISS |
红线 | 电源12-24V | 电源12-24V | 电源5-24V |
黑线 | 0V | 0V | 0V |
白线 | RS485A/无 | RS485A/无 | DATA+ |
绿线 | RS485B/无 | RS485B/无 | CLOCK+ |
灰线 | 0-5V/0-10V负 | 4-20MA正 | DATA- |
棕线 | 0-5V/0-10V正 | 4-20MA负 | CLOCK- |
黄线 | 最小值/复位 | 最小值/复位 | 置零 |
橙线 | 最大值/方向 | 最大值/方向 | 置中/方向 |
以上是含功能线的线芯定义,一般功能线只有在需要该功能的时候使用,正常使用中应做好绝缘。以下定义是除功能线之外的必接线定义。
编码器五芯线必接线定义,适用于RS485、RS232、RS422、TTL、CANbus、CANOPEN等通信方式。
接口类型 | RS485 | RS232 | CANBUS | CANOPEN |
红线 | 电源5-24V | 电源5-24V | 电源5-24V | 电源5-24V |
黑线 | 0V | 0V | 0V | 0V |
白线 | RS485A | RX | CANL | CANL |
绿线 | RS485B | TX | CANH | CANH |
编码器八芯线必接线定义,适用于模拟量0-5V,0-10V,4-20mA,SSI,BISS等电气接口。
接口类型 | 0-5V/0-10V | 4-20MA | SSI/BISS |
红线 | 电源12-24V | 电源12-24V | 电源5-24V |
黑线 | 0V | 0V | 0V |
白线 | / | / | DATA+ |
绿线 | / | / | CLOCK+ |
灰线 | 电压负/不接 | 4-20MA正 | DATA- |
棕线 | 0-5V/0-10V正 | 4-20MA负/不接 | CLOCK- |
绝对值编码器功能线使用说明
FAQ 1、编码器功能线不用时应该如何处理?
答:通常情况下悬空并且用绝缘胶带包起来。
编码器厂家一般在出厂的时候已经将编码器设置好,可以直接使用。如果不需要修改参数,可直接将功能线用绝缘胶带包裹起来。
FAQ 2、绝对值编码器如何置零?
答:编码器通电情况下,黄线短接
0V大于100ms(建议
1-2S)。
如果编码器带指示灯,短接时会闪黄灯。
在任意位置调零是绝对值编码器的一大优势,掌握如何调零,将大大节约调机时间。
FAQ 3、绝对值编码器如何回复复位/出厂设置?
答:编码器先断电,然后黄线和0V(地线)接在一起,上电保持两分钟。
如果编码器带指示灯,可同时观察显示灯,复位闪紫色灯或红色灯,复位完成闪黄灯。复位完成后断电黄线取下来,再次通电。
FAQ 4、绝对值编码器如何设置最小值?
答:编码器通电情况下,黄线碰0V(地线)大于100ms(建议
1-2S)。
如果编码器带指示灯,短接时闪黄灯。
此方法适用于模拟量输出方式设置模拟量起始位置的最小值。
FAQ 5、绝对值编码器如何设置最大值?
答:编码器通电情况下,橙线碰0V(地线)大于100ms(建议
1-2S)。
如果编码器带指示灯,短接时闪青灯。
此方法适用于模拟量输出方式设置模拟量起始位置的最大值。
FAQ 6、模拟量输出型编码器如何设置中间值?
答:编码器通电情况下,黄线橙线一起碰
0V(地线)大于100ms(建议
1-2S)。
此方法适用于模拟量输出方式设置模拟量中间值。
FAQ 7、SSI、BISS输出方式的绝对值编码器如何设置中间值?
答:编码器通电情况下,橙线碰0V大于100ms(建议
1-2S)。
此方法适用于SSI、BISS输出方式设置中间值。
FAQ 8、绝对值编码器如何切换数据递增方向?
答:编码器先断电,然后橙线和0V接在一起,上电两分钟可同时观察显示灯,闪青灯,两分钟后断电把橙线取下来,再次通电。
绝对值编码器接线常见问题汇总
FAQ1:编码器黄线是否可以一直接地?
答:不可以,会一直输出0或者最小值。
FAQ2:编码器橙线是否可以一直接地?
答:不可以,会一直输出最大值。
FAQ3:编码器黄线橙线不接但也没用绝缘胶带包起来?
答:最好不要,误触低电平位置(比如屏蔽网,设备外壳)数据会发生错乱。
FAQ4:把编码器功能线剪断可以吗?
答:可以,但最好也要用绝缘胶带包一下,防止线头和屏蔽网接触误触发清零或者复位。
FAQ5:编码器为什么一直输出最小值?
答:黄线误触低电平位置(比如屏蔽网,设备外壳)。
FAQ6:编码器为什么一直输出最大值?
答:橙线误触低电平位置(比如屏蔽网,设备外壳),编码器数据递增方向与最小值最大值标定位置不匹配。
FAQ7:模拟量编码器的最大值、最小值可以随意标吗?
答:不可以,先确定信号递增方向,标定最小值再标定最大值。
(模拟量拉绳位移传感器拉出递增,在未拉出时标定最小值。拉出递减,拉绳拉出最大量程位置标定最小值)。不按标准标,数据会错乱。
FAQ8:编码器数据发生错误该如何处理?
答:如果是旋转编码器,可直接复位。
如果是拉绳位移传感器,可先复位,再用万用表实测一下拉出电流或者电压是递增还是递减,一般复位拉出会递减,如果需要递增需要切换一下方向,再重新标定最小值和最大值。
FAQ9:模拟量编码器/拉绳位移传感器支持几线制?
答:模拟量编码器/拉绳位移传感器支持三线制或者四线制,按客户实际情况接线。三线制的编码器电压/电流负可不接。
电压、电流输出方式三线制接法
接口类型 | 0-5V/0-10V | 4-20MA |
红线 | 电源12-24V | 电源12-24V |
黑线 | 0V | 0V |
棕线 | 电压输入正 | / |
灰线 | / | 电流输入正 |
电压、电流输出方式四线制接法
接口类型 | 0-5V/0-10V | 4-20MA |
红线 | 电源12-24V | 电源12-24V |
黑线 | 0V | 0V |
棕线 | 电压输入正 | 电流输入负 |
灰线 | 电压输入负 | 电流输入正 |
注:以上所有接线方式均适用于欧艾迪绝对值编码器和拉绳位移传感器全系列产品。