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Aufbau der Einund Ausgangsdaten:

Das Inkrementalgeberinterface erlaubt die Auswertung von Digitalgebern mit zwei um 90° versetzten Spursignalen. Die Signale der Indexspur können bei Bedarf zusätzlich verarbeitet werden. Die Steuerung kann optional durch zwei 24V Signale erfolgen.

Inkrementalgeber liefern in der Regel zwei um 90° versetzte Ausgangssignale der Geberspuren. Diese Signale werden mit A und B bezeichnet. Zur besseren Gleichtaktstörunterdrückung werden die beiden Signale als Differenzsignale übertragen. Dabei wird neben dem Signal A auch der invertierte Pegel _A übertragen. Im Inkrement Encoder Interface wird die Differenz der Eingangssignale gebildet.

Durch Vertauschen von A und _A kehrt sich die Phasenlage von A zu B um. Hierdurch kann die gewünschte Zählrichtung durch Verdrahten vorgegeben werden.

Üblicherweise haben Inkremental Encoder zusätzlich zu den zwei Spursignalen noch eine Indexspur. Hierauf befindet sich nur ein Impuls pro Geberumdrehung. Mit diesem

Impuls kann die Absolutlage des Gebers innerhalb einer Umdrehung festgestellt werden. Durch entsprechende Initialisierung wird mit dem Indeximpuls der aktuelle Zählerstand in ein Latchregister übertragen. Da der Indeximpuls die Länge eines Striches der Spursignale hat, sollte der Latchvorgang immer mit der gleichen Drehrichtung erfolgen.

Die 5 V Versorgung für den Geber kann an den Ausgängen Ve und V0 abgegriffen werden. Diese Versorgungsspannung wird aus 24 V erzeugt, die extern bereitgestellt werden muß. Die Eingänge 0 V und V0 sind intern verbunden.

Die Eingänge Latch und Gate sind für 24 V Pegel ausgelegt.

Ein und Ausgänge:

Der Eingang Gate dient zum Sperren des Zählers. Ein Zählvorgang erfolgt nur, falls der Eingang offen ist oder mit 0 V beschaltet ist. Ein 24 V Pegel unterdrückt die Zählvorgänge.

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Der Eingang Latch steuert die Übernahme des aktuellen Zählerstands in das Latchregister. Dieser Eingang wird über das Steuerbit EN_LATEXT aktiviert („1“). EN_LACT muß deaktiviert („0“) sein. Mit dem ersten Flankenwechsel von 0V auf 24V am Eingang Latch nach der Aktivierung wird der aktuelle Zählerstand in das Latchregister übernommen. Für ein weiteres Abspeichern des Zählerstands muß das Bit EN_LATEXT gelöscht und anschließend gesetzt werden.

Das Steuerbyte enthält folgende Bits:

Das Bit 7 muß immer auf 0 gehalten werden! Es dient zu Registerkommunikation, die hier aber nicht beschrieben wird.

Das Statusbyte enthält folgende Bits:

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Mit dem Steuerund Statusbyte können folgende Aktionen erledigt oder überprüft werden:

Zähler auf über 16Bit erweitern: Der interne Zähler der Klemme hat eine Breite von 16 Bit. Erfordert die Applikation einen größeren Bereich für Lagewerte, so ist der erweiterte Zählerbereich innerhalb der Steuerung zu berechnen. Dazu kann das Verfahren der Lagedifferenz Integration eingesetzt werden. Die Steuerung speichert zusätzlich den letzten abgefragten Lagewert (Zählerstand). Von jedem neuen Lagewert wird der letzte Lagewert abgezogen. Diese Differenz wird um die gewünschte Anzahl von Erweiterungsbits durch Vorzeichenbits ergänzt und zum akkumulierten Lagewert addiert. Wird sichergestellt, daß die Zählerdifferenz zwischen zwei Zählerabfragen kleiner als (16-1) Bit ist, können Zählerüberläufe unberücksichtigt bleiben.

Bei einem alternativen Verfahren wird die Zählerweiterung getrennt berechnet. Dazu wird bei jedem Einlesen des Zählerstands zu der Erweiterung das gesetzte Bit OVERFLOW (Statusbit.4) einmalig addiert oder das Bit UNDERFLOW (Statusbit.3) einmalig subtrahiert. Zwischen zwei Zählerabfragen darf sich der Zählerstand um höchstens 1/3 x 0xFFFF erhöhen oder verkleinern. Durch die getrennte Berechnung der Zählererweiterung kann bei diesem Verfahren mit kleineren Datenbreiten gerechnet werden.

Zählerstand setzen: Das Setzen des Zählerstands erfolgt mit Bit CNT_SET (Steuerbit.2). Der neue Zählerstand wird im Ladewert übergeben. Mit dem Wechsel von Bit CNT_SET von „0“ auf „1“ wird der Zähler mit dem Ladewert geladen. Der erfolgte Ladevorgang wird als „1“ mit Bit CNTSET_ACC ( Statusbit.2) angezeigt.

Aktuellen Zählerstand festhalten: Durch einen externen Eingang betätigt, kann der aktuelle Zählerstand als Latchwert festgehalten werden. Hierfür wird das Bit EN_LATEXT (Steuerbit.1) im Steuerwort gesetzt. Nach einem anschließenden „0“ auf „1“ Übergang enthält der Latchwert den Zählerstand zum Zeitpunkt des Flankenwechsels. Der erfolgte Latchvorgang wird durch eine „1“ des Bits

LATEXT_VAL (Statusbit.1) angezeigt. Zur Berechnung des erweiterten Latchwertes ist wie oben beschrieben zu verfahren.

Referenzpunkt festhalten: Die Speicherung des aktuellen Zählerstands kann auch mit dem Signal der Indexspur des Gebers verknüpft werden. Die Freigabe erfolgt mittels „1“ von Bit EN_LATC (Steuerbit.0). Die erfolgte Speicherung des Zählerstands wird durch LATC_VAL = 1 (Statusbit.0) angezeigt.

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Aufbau der Einund Ausgangsdaten für Interbus

Die Klemme erscheint am Bus wie eine kombinierte analoge Einund Ausgangsklemme mit 3 x 16 Bit Einund Ausgangsdaten.

Ausgangswerte der Steuerung:

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