如何將編碼器輸出轉換到 EtherCAT IO 設備

rayhu · 发表于 2013-11-5 20:51:00

本帖最后由 rayhu 于 2013-11-5 20:53 编辑

電子小白請教!
我有一個旋轉式編碼器(Quadrature Encoder)輸出AB相為 5V TTL 訊號,現在打算使用 Beckhoff EL1014 接收(EtherCAT terminal),再傳給 EMC2(LinuxCNC)做解碼,計數用在 CNC 雕刻機做閉環位置回饋用(Position Loop)!
EL1014
規格

Beckhoff EL1014 可接收的訊號為
-3…+5 V==>0
15…30 V==>1

請問可以使用某寶上賣的LM2577 的升壓模塊升壓後輸出給 EL1014使用嗎? 還是要採用哪一類設備? 一般編碼器輸出是 5ma ?

這個想法的緣由是在 D 雕刻機時順便了解 EtherCAT 總線與 EMC2.
推論是這樣:
若採用最高 3000 RPM的伺服馬達,一圈1000線的編碼器,則輸出頻率為 (3000/60)*1000 = 50Khz
而 EMC2 有一個 Encoder 程序(HAL components:Encoder),可以用軟件方式進行解碼與計數,
電腦速度快一點就可以處理這 50Khz 的訊號(如文件所述)
另外, EL1014 規格上有一個 input filter 為 10us,不是很了解意思,猜想是讀取訊號的最小時間間隔,那這樣一秒中可以讀取 100000 個訊號,那是 100Khz.夠用.
請教諸位專家這樣是可行的嗎?
賣Beckhoff EL1014 的賣家聽了需求後建議我買Beckhoff專門解碼計數的 EL5101,不過要價 2000 人民幣,EL1014 只要 260,實在差很多.
就想嘗試嘗試看有沒有另一個途徑,就當折騰吧!

mzlo · 发表于 2013-11-6 01:50:12

沒用過但是文檔在此

rayhu · 发表于 2013-11-6 07:43:28

mzlo 发表于 2013-11-6 01:50
沒用過但是文檔在此

文件也看過,不過他的只是簡單測試用一個按鈕觸發訊號到 EL1014
我現在的主要問題是訊號轉換,編碼器輸出給 EL1014 還沒到設定的階段.

rayhu · 发表于 2013-11-6 08:02:13

有人告訴我=> 编码器输出的5V可以用CMOS触发器直接转成15V的信号.触发器加15V工作电压即可。用2个三极管也行。更简单
請問可有相關設備買得到,
我基本上就是要將 5V(5ma) 的訊號轉換成 20V(3ma) 的訊號

qiufeng · 发表于 2013-11-6 08:49:20

加油！帮顶一下。

qiufeng · 发表于 2013-11-6 09:08:18

是不是要用到电平转换电路？

一种简单实用的双向电平转换电路(非常实用!)3.3V--5V
http://www.amobbs.com/thread-4856717-1-1.html

qiufeng · 发表于 2013-11-6 09:11:50

rayhu 发表于 2013-11-6 08:02
有人告訴我=> 编码器输出的5V可以用CMOS触发器直接转成15V的信号.触发器加15V工作电压即可。用2个三极管也 ...

建议把这个问题发到“电子综合”栏目：
http://www.amobbs.com/forum-2060-1.html

rayhu · 发表于 2013-11-6 09:38:57

qiufeng 发表于 2013-11-6 09:11
建议把这个问题发到“电子综合”栏目：
http://www.amobbs.com/forum-2060-1.html

發了
http://www.amobbs.com/thread-5557951-1-1.html

mzlo · 发表于 2013-11-6 14:04:42

关于位准转换
工作上曾经用过光耦转换 PNP / NPN  输入讯号
或许你可以试一下

5V -> 光耦 --  24V上拉电阻 , 接脚输出

http://zhidao.baidu.com/question/447740958.html

输出上拉电阻设定 24V / 10K => 0.0024A 这个要查光耦 DATASHEET

输入基本上就是内部LED的偏流 , 电压电流太高的要串  限流电阻

mzlo · 发表于 2013-11-6 14:13:32

LM2577 是电源转换, 不是讯号转换

EtherCAT 读到EMC2的内核更新率有到多少 , 应该先关注这一点再考虑这种架构
如果更新率不够, 那解码计数会数不准

很好奇 Beckhoff EL1014 整组花了多少, 印象中 ETHERCAT 的 DEVICE 都不便宜

rayhu · 发表于 2013-11-6 15:35:37

mzlo 发表于 2013-11-6 14:13
LM2577 是电源转换, 不是讯号转换

==>LM2577 是电源转换, 不是讯号转换
是的,現在了解了,不能用LM2577

==>EtherCAT 读到EMC2的内核更新率有到多少  , 应该先关注这一点再考虑这种架构如果更新率不够, 那解码计数会数不准
說實在的不太確定
去查了一下 Fast Ethernet 的在最小封包( 72 bytes)時的最大封包數傳輸率是 148800 frames/sec , 148Khz,是夠的.
                                       最大封包(1526 bytes)時的最大封包數傳輸率是 8120 frames/sec , 8Khz 就不太夠的.
當然實際還有哪些會影響的還不清楚.有待驗證.

==>很好奇 Beckhoff EL1014 整组花了多少, 印象中  ETHERCAT 的 DEVICE 都不便宜
EL1014 某寶買的260 人民幣,還算合理,這是 4 個接點的,就是最多只能接二個編碼器 A,B 相,若可行還要添購一個.
         光這個還不夠,需要EK1101 coupler 才行,  EL1014 是透過 EBUS 與 EK1101 相連,EK1101 才是 EtherCAT 的 ESC(EtherCAT Slave Controller)
EK1101 某寶大概要價 1200 人民幣,我去 ebay 買的二手,大約 30 美金.
EL4034 輸出 -10V 到 10V 的控制驅動器,某寶買的二手 550 人民幣,不便宜.
費用加一加可以買 Mesa 5i25+7i77 239 美金 6埠的伺服控制卡.
而且還是在沒有不保證可行的情況下.真是風險有點大.
當然實在不行還可花大錢買 Beckhoff EL5101 2埠的解碼計數器, 2000 人民幣.這部分就要自己寫 EMC2 的 HAL Component 做位置的計算.更麻煩了.
當實驗吧!

rayhu · 发表于 2013-11-6 15:36:52

mzlo 发表于 2013-11-6 14:04
关于位准转换
工作上曾经用过光耦转换 PNP / NPN 输入讯号
或许你可以试一下

大致了解,不過我沒有實作能力,有沒有現成的或是哪可以訂?

mzlo · 发表于 2013-11-6 16:02:56

提供另外一个方式

可以考虑用 arduino 开源版子去搞解码部分
或是直接转成 DO BIT 输出, 再用 EL1014 组成 16BIT WORD或是 32BIT DWORD 输入到EMC2 , 有点绝对值编码器的样子
速度要求慢点可用 MODBUS协议经过 COM PORT 读进 EMC2

rayhu · 发表于 2013-11-6 17:12:50

mzlo 发表于 2013-11-6 16:02
提供另外一个方式

可以考虑用 arduino 开源版子去搞解码部分

==>可以考虑用 arduino 开源版子去搞解码部分
之前有看到一個用 LS7184 晶片去解碼計數然後給 arduino 的 (用circuits-quad-encoding.html去搜尋,現在還沒有權限貼網址)方式
本想把計數後的結果透過 EL1014 再傳給 EMC2(EL5101 也就是做這事的樣子),不過看看資訊量是一樣的,差別只是 EMC2 不用去解碼計數,所以才來找直接傳入的方式.

==>或是直接转成 DO BIT 输出, 再用 EL1014 组成 16BIT WORD或是 32BIT DWORD 输入到EMC2 , 有点绝对值编码器的样子速度要求慢点可用 MODBUS协议经过 COM PORT 读进 EMC2
我認為 EL1014 沒法組 WORD ,只是單純的 bit bit 資料傳輸,要由接收端來解譯( EMC2).
另外 MODBUS 不懂又多了個複雜性,當初想用 EtherCAT 就是欣賞他的簡潔與通用性,而且要如何保持即時性,恐怕不容易!

想來想去還是先透過電平改變來試試!

rayhu · 发表于 2013-11-6 17:44:15

某寶上掏了這個卡,看來是可以的,先買回來試試了!
[IO板,IO卡,IO板卡,電平轉換板,4路高速光耦隔離,拒絕翻新芯片]

thanatos003 · 发表于 2013-11-6 20:45:23

EK1101 楼主买的话，顺便帮我带一个。EtherCAT 硬件是FPGA实现的，实时性还不错。

rayhu · 发表于 2013-11-6 21:19:36

thanatos003 发表于 2013-11-6 20:45
EK1101 楼主买的话，顺便帮我带一个。EtherCAT 硬件是FPGA实现的，实时性还不错。 ...

不好意思,已經買了.那個人就那麼一個.看樣子是自己玩的,不玩了便宜出.
ebay 有時逛逛,有時有便宜的.不過外國人喜歡用下標的方式.
那個常常就要在最後幾秒下手.又因為時差的關係.常常撐不住就給人劫了.

rayhu · 发表于 2013-11-7 07:19:39

[IO板,IO卡,IO板卡,電平轉換板,4路高速光耦隔離,拒絕翻新芯片]
電機輸出的A,B 相各一條線,是脈衝不是直流信號,所以這轉換板應該也不能用.
求教大神!

rayhu · 发表于 2013-11-7 11:21:39

改買這個
標題:[5V轉24V TTL轉24V 長線轉24V]

賣家說光耦是 TLP250,負極接電源接地即可.
若這樣之前那個也可以不過聽qiefeng 說光耦是 TLP521-2
先買回來試試看再說了
小白真累阿,連這麼簡單的事都要折騰半天!

qiufeng · 发表于 2013-11-11 21:03:55

现在怎样了

？
以后多发帖挣莫元，以后碰到问题就可以悬赏解决方案

。

rayhu · 发表于 2013-11-12 08:34:50

qiufeng 发表于 2013-11-11 21:03
现在怎样了？
以后多发帖挣莫元，以后碰到问题就可以悬赏解决方案。 ...

東西剛到家,這兩天有空來試試!
我還不知道莫元這麼有用,謝謝您當初的推薦!

qiufeng · 发表于 2013-11-12 10:24:37

2013-10-27 在重申一次，请务必保证你的注册邮箱已经激活
http://www.amobbs.com/thread-5556562-1-1.html
请旧密码用户修改成复杂新密码，2014-1-11将限制登陆
http://www.amobbs.com/thread-5558590-1-1.html
论坛悬赏功能已经投入使用！预期将大幅增加论坛气氛
http://www.amobbs.com/thread-5494931-1-1.html
莫元交易税取消，莫元可以自由转让与赠与，可在线充值
http://www.amobbs.com/thread-5551067-1-1.html

mzlo · 发表于 2013-11-12 15:11:58

查了另外德系的 WAGO 750-354 同样也是类似的东西
也是同样的高贵 ^^!

rayhu · 发表于 2013-11-12 15:52:16

mzlo 发表于 2013-11-12 15:11
查了另外德系的 WAGO 750-354 同样也是类似的东西
也是同样的高贵 ^^!

WAGO 是 Beckhoff 代工的,部份產品是完全一樣可通用,有些 Firmware 不同就不行.
沒錯,一樣貴.
這東西看起來沒什麼?比一個香菸盒還小,除了用 Beckhoff ET1100 這個晶片外(也只有 ESC(Coupler EK1100) 需要),想不出有什麼成本高得.
國內沒山寨嗎?

geyd2000 · 发表于 2013-11-13 23:02:15

对Beckhoff产品感兴趣的可与我联系，QQ:1992285198

kaomantou · 发表于 2013-11-28 22:37:50

这个IO模块的速度估计跟不上编码器输出的速度，会丢很多脉冲，还是用专用模块吧

如何將編碼器輸出轉換到 EtherCAT IO 設備

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