EN17MR-ABS-TM编码器规格
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2017年7月V1.0
1.适用范围
本规格书适用于浙江禾川科技股份有限公司制造的伺服电机上搭载的磁性旋转编码器EN17MR-ABS-TM。
2.产品概要
(1)多圈数据以及一圈数据输出编码器。
(2)使用磁敏电阻元件、霍尔元件作为传感器的磁性编码器。
(3)根据起止同步方式,输入命令,输出数据。
(4)能够对搭载在编码器上的EEPROM进行数据的写入和读取。
(5)连接外部电池的情况下,主电源OFF的状态下也能计测和保存多圈数据;不连接电池的情况下,可以作为1圈绝对值编码器使用。
3.编码器基本规格
3-1 环境规格
规格项目
内容
备注
工作环境温度
0 ~ 85℃
电机停止状态环境温度变化时会增加绝对精度误差
保存温度
以电机规格为准
保存湿度
以电机规格为准
外部干扰磁场
±2mT(20G)
3-2 电气规格
规格项目
内容
备注
电源电压 VCC
DC 4.8V ~ 5.5V
波动5%以下 最大额定电压7V
外部电池电压 BAT
DC 2.4V ~ 5.5V
最大额定电压7V
多圈计数量
16bit
0 ~ 65535
分辨率
17bit
0 ~ 131071
最大旋转速度
6000 min-1
最大角加速度
8000 rad/s2
输出码
纯2进制
输入输出形态
差分线路驱动器/接收器
相当于RS485
上计数方向
1圈部分 CCW方向
※1
※1 电机旋转方向的定义
4. 通信规格
4-1 串行通信规格
项目
内容
备注
传送方式
半双工串行通信
通信波特率
2.5Mbps
同步方式
起止同步(8bit数据、1停止bit)
传送代码
NRZ符号
Bit顺序
LSB First
传送错误检测
CRC
CRC多项式 X8+1
4-2 帧构成
1帧由Data 8bit以及Start、Stop共10bit构成。
4-3 帧格式
4-3-1 取得编码器数据
4-3-2 EEPROM Write
4-3-3 EEPROM Read
4-4帧详细信息
4-4-1 COMMAND
以下是命令字段的构成
(1)Start bit: 固定的.
(2)Sink code: 固定的.
(3)Data ID code:具体定义见Table 1.
(4)ID parity:此为Data ID code的奇偶校验.
(5)Delimiter:固定的.
Application
Data ID
Code
Parity
cc0
cc1
cc2
cc3
cc4
Data readout
Data ID 0
0
0
0
0
0
Data ID 1
1
0
0
0
1
Data ID 2
0
1
0
0
1
Data ID 3
1
1
0
0
0
Writing to EEPROM
Data ID 6
0
1
1
0
0
Readout from EEPROM
Data ID D
1
0
1
1
1
Reset
Data ID 7
1
1
1
0
1
Data ID 8
0
0
0
1
1
Data ID C
0
0
1
1
0
Table 1. Data ID code定义表
以下是命令字段的详细内容
Data ID code
CMD
内容
备注
Data ID 0
02
ABS Data Request
取得1圈数据
Data ID 1
8A
Multi Turn Data Request
取得多圈数据
Data ID 2
92
ENCID Request
取得编码器机种
Data ID 3
1A
Full Data Request
取得全数据
Data ID 6
32
EEPROM Write
Data ID D
EA
EEPROM Read
Data ID 7
BA
Error reset
※1 ※2
Data ID 8
C2
Single turn data reset
※1 ※2 ※3 ※4
Data ID C
62
Error reset & Multi-turn Data reset
※1 ※2 ※3
※1 1圈绝对值数据会回复,但不要再取数据时使用此命令
※2 在500us以内的时间间隔且发送11次以上时有效
※3 电源关闭时,其他命令发送时或者发送停止后,Data ID 8请等待100ms以上,Data ID C请等待10ms以上再执行
※4 电机的磁极位置信息会丢失,请不要使用
※5 编码器内部信息有可能发生错误,所以请不要使用上述以外的命令
4-4-2 Status
以下是状态字段的构成
(1)Start bit:固定的.
(2)Information:全部固定为“0”.
(3)Encoder error:当编码器出现以下错误时相应位会置“1”.
Bit
ea0
ea1
Logic when the error occurs
1
1
Description of error
Counting error
Logic-OR of Over-heat,Muti-turn error,Battery error and Battery alarm is transmitted.
当ea1位出现错误时,请发送“Data ID 3”验证具体的警告内容。因为Full absolute status,Over-speed and Counter overflow错误信息没有被包含在ea1内,请在ALMC内确认.
(4)Communication alarm:当编码器出现以下错误时相应位会置“1”.
Bit
ca0
ca1
Logic when the error occurs
1
1
Description of error
Logic “1” is transmitted when Parity error in Request frame. Parity bit in Request Frame is located in cc4 of Data ID code.
Logic“1” is transmitted when Delimiter error in Request frame occurs.
当Communication alarm发生时,请废除接收的数据,再次发送请求信号。Communication alarm发生时,与发送内容的命令无关,返回数据是Data ID 3对应的数据.
(5)Delimiter:固定的.
4-4-3 Data
Data ID code 和 Data field的关系见Table 2。
Data ID code
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Data ID 0
ABS0
ABS1
ABS2
Data ID 1
ABM0
ABM1
ABM2
Data ID 2
ENID
Data ID 3
ABS0
ABS1
ABS2
ENID
ABM0
ABM1
ABM2
ALMC
Data ID 7
ABS0
ABS1
ABS2
Data ID 8
ABS0
ABS1
ABS2
Data ID C
ABS0
ABS1
ABS2
Table 2 Data Field定义表
※1 空白表示没有发送数据。
ABS0 ~ ABS2:1圈绝对值数据
ABS0为下位字节、ABS2位上位字节,全体为24bit的帧。
ABS2的高7位一直为“0”,故组成有效的17bit的角度数据。
ABM0 ~ ABM2:多圈数据
ABM0为下位字节、ABM2为上位字节,全体为24位的帧。
ABM2一直为“0”,故组成有效的16bit多圈数据。
ENID:Encoder ID
ALMC: Encoder error(见Table 3)
Bit
d70
d71
d72
d73
d74
d75
d76
d77
Logic when each occurs
1
1
1
1
1
1
1
1
Name & its symbol
Over-
speed
Full absolute status
Counting error
Counter overflow
Over-
heat
Muti-turn error
Battery error
Battery alarm
Table 3 ALMC简略信息
以下为数据字段的构成
(1)Start bit:固定的.
(2)Data:按低位在前排列.
(3)Delimiter:固定的.
4-4-4 CRC
以下为CRC字段构成
(1)Start bit:固定的.
(2)CRC code:CRC多项式 G(x) = X8 + 1 (X = rc0 ~ rc7).
此结果为除去Start bit、Delimiter,CRC字段以外的计算结果.
4-4-5 EEPROM地址格式
以下为EEPROM地址字段构成
(1)Start bit:固定的.
(2)Address: 有效读写地址为0x00 ~ 0x1E,改写此范围以外数据可能导致编码器不正常工作
(3)Busy status: EEPROM的读写状态可以查看Busy status。Busy状态和通信数据关系见Table 4.
Request
Encoder Transmission data
Busy
Busy
A0
D0
Read
0
0
A0 of request
EEPROM Data
Normally executed
1
A0 of request
00
Writing is in action.Request for reading isinvalid
write
0
0
A0 of request
D0 of request
Request for writing isreceived
1
A0 of request
00
Writing is in action.Request for writing isinvalid
Table 4 Busy状态和通信数据
(4)Delimiter:固定的.
4-5 ALMC详细信息
记号
名称
功能
备注
OS
Over-speed
速度异常
电源ON时发生速度异常或者备份时发生多圈传感器的状态转换异常时置“1”
Data ID 7或者Data ID C的复位命令
FS
Full absolute status
编码器检测转速超过100min-1时置“1”
CE
Counting error
MR传感器输出振幅异常或者编码器位置信息无法相信时置“1”
Data ID 7或者Data ID C的复位命令
OF
Counter overflow
多圈计数溢出
多圈传感器计数超过0~65535范围时置“1”
Data ID 7或者Data ID C的复位命令
OH
Over-heat
编码器基板温度超过设定温度时置“1”
Data ID 7或者Data ID C的复位命令
ME
Muti-turn error
多圈传感器通信错误
电源打开时不能取得多圈数据时置“1”
Data ID C的复位命令
BA
Battery alarm
电池电压在规定值以下时置“1”
Data ID C的复位命令
BE
Battery error
电池电压报警
电源OFF时BAT电压在规格电压以下时置“1”。
Data ID 7或者Data ID C的复位命令
Table 5 ALMC详细信息
5. 命令应答时间
5-1 帧的开始
单位:us
记号
内容
Min
Typ
Max
备注
T1
帧时间
4
T2
Sync检出时间
1.4
Table 6 帧时间规定
5-2编码器数据取得帧
单位:us
记号
内容
Min
Typ
Max
备注
T3
命令周期
80
T4
帧时间
4
2.5Mbps-10bit ×1
T5
发送有效延时时间
1.6
5.5
T6
发送有效设定时间
0.7
1.6
T7
ID0、ID1、ID7、ID8、IDC应答帧时间
28
32
2.5Mbps-10bit ×6
ID2应答帧时间
20
25
2.5Mbps-10bit ×4
ID3、ID4应答帧时间
48
51
2.5Mbps-10bit ×1
ID5应答帧时间
40
42
2.5Mbps-10bit ×9
T8
发送无效延时时间
0.5
1.5
Table 7 编码器数据取得帧时序
5-3编码器读写帧
单位:us
记号
内容
Min
Typ
Max
备注
T9
命令周期
80
T10
读取命令帧时间
12
2.5Mbps-10bit ×3
写入命令帧时间
16
2.5Mbps-10bit ×4
T11
发送有效延时时间
1.6
5.5
T12
发送有效设定时间
0.7
1.6
T13
应答帧时间
17
24
2.5Mbps-10bit ×4
T14
发送无效延时时间
0.5
1.5
帧开始识别后,T10 结束时间点上,执行 Command 的解释,发送对应于ID 的 EEPROM 数据。写入命令的返信数据是针对于命令接收的返信,并不是表示写入 EEPROM 结束的应答。写入结束与否需执行该地址的读取命令进行确认。写入处理除去通信时间之外需要 10mS(max)。
5-4 复位时序
因内部回路初始化,命令请在电源打开经过500ms以后输入。规定时间以前的命令被无视。最初从编码器应答的数据可能不正确,请无视。推荐使用超过10次以上连续应答的编码器数据。并且通电开始后20 ~ 30秒,以及电机旋转 180deg 以下的状态下的位置精度不稳定。