SSI: Kompatibilität zwischen SSI Geber und Steuerung

MAXPOS: Mit vielen Protokollvarianten von SSI-Gebern kompatibel

Viele SSI Protokollvarianten sind mit der MAXPOS kompatibel, sofern einige Einschränkungen bei der SSI-Geberwahl beachtet werden.

• Einschränkungen:
  Die MAXPOS kann SSI-Daten mit einer maximalen Länge von 30 Bit verarbeiten (bezogen auf die Positionsdaten inklusive optionaler zusätzlicher Datenbits).
  • Falls die Datenlänge grösser als 30 Bit ist, gehen die SSI-Daten am Ende verloren und der komplette Dateninhalt (oder Position) kann nicht mehr korrekt verarbeit werden.
  • Im Falle von Encodern mit mehr als 30 Bit Positionsdaten muss anhand der Encoder-Spezifikation überprüft werden, ob diese mit der MAXPOS noch teilweise verarbeitet werden können und welche Einschränkungen sich ergeben (z.B. betreffend Encoder-Überlauf und effektiver Auflösung / Genauigkeit).
  • Jede SSI Encoder-Protokollvariante mit zusätzlichen führenden Bits vor den Positionsdaten ist nicht(!) für den Einsatz mit der MAXPOS geeignet und führt zu einer fehlerhaften Positionsdaten-Verarbeitung.
    
    
• Dokumentation:
  • Informationen zur Verdrahtung von SSI-Gebern finden sich in dem Kapitel "Setup / Connections / 3.4.6 Sensor (X6)" der MAXPOS "Hardware Reference"
  • Detaillierte Information zu der SSI-Geber Konfiguration und Datenverarbeitung sind in dem Kapitel "SSI Absolute Encoder" der "MAXPOS Firmware Specification" zu finden.

EPOS2: Nur zwei EPOS2-Produktvarianten besitzen eine SSI-Schnittstelle

Die meisten EPOS2 Steuerungen sind nur für den Einsatz von Inkremental-Encodern geeignet!

• Einschränkungen:
  • Nur die Produktvarianten "EPOS2 50/5" (Art.Nr. 347717) und "EPOS2 70/10" (Art.Nr. 375711) besitzen eine SSI-Encoder Schnittstelle.
    
  • Nur die "klassischen" SSI-Encoder, welche ausschliesslich Positionsdaten übertragen (ohne zusätzliche Bits) sind für den Einsatz mit den beiden EPOS2 Produktvarianten mit SSI-Interface geeignet.
  • Die maximale SSI-Positionsdatenlänge, die verarbeitet werden kann ist 31 Bit.
    
    
• Dokumentation:
  • Informationen zur Verdrahtung vom SSI-Gebern finden sich in dem Kapitel "13.3.1 SSI Absolute Encoder" der "EPOS2 Application Notes Collection".
  • Detaillierte Information zu der SSI-Geber Konfiguration und Datenverarbeitung sind in dem Kapitel "SSI Encoder Configuration" der "EPOS2 Firmware Specification" zu finden.

ESCON: Keine(!) Schnittstelle für SSI-Geber vorhanden!

SSI-Geber können mit der ESCON Baureihe generell nicht(!!) verwendet werden.

• Anmerkung:
  Die ESCON Baureihe ist als Drehzahl- und Stromregler konzipiert. Bei diesen Betriebsarten besteht in der Regel kein Bedarf oder Vorteil durch den Einsatz von Absolutwert-Gebern. Die ESCON Baureihe besitzt deshalb keine Schnittstelle zum Anschluss von SSI-Gebern und es können ausschliesslich Inkremental-Geber angeschlossen werden.

Ergänzende Hinweise:

Spezifische SSI Merkmale zur Überprüfung betreffend Kompatilität

Bitte überprüfen Sie die folgenden Angaben im Datenblatt des SSI Gebers in Bezug auf die entsprechend benötigten Konfigurationsmöglichkeiten der Steuerung - insbesondere falls eine EPOS2 oder MAXPOS mit eingeschränkten Konfigurationsmöglichkeiten als Steuerung verwendet wird.

a.) Anzahl an Position-Bits (d.h. maximale Auflösung)
Die Anzahl der Multi-turn und Single-turn Positionsdaten Bits und auch die maximale Anzahl an Bits sind steuerungsseitig auf spezifizierte Minimal- und Maximalwert begrenzt. Die Angaben hierzu finden sich in der "Firmware Specification" der Steuerung. Bitte stellen Sie sicher, dass der Geber keine höhere Auflösung (= Anzahl Multi-Turn und Single-Turn Bits) besitzt als bei der EPOS2 und MAXPOS-Steuerung konfiguriert werden kann. Andernfalls kann der SSI Geber nicht mit der EPOS2 oder MAXPOS verwendet werden. Nur die EPOS4 (ab Firmware-Version 0x160) erlaubt sehr flexibel einen Ausschnitt aus zu langen Positionsdaten zu konfigurieren, der für die Regelung genutzt wird.

• EPOS4:
  Die EPOS4 kann Positionsdaten mit einer maximalen Länge von 62 Bits empfangen, aber nur 32 Bit werden für die Regelung berücksichtigt. Die Ausschnitt der effektiv zu nutzenden 32 Bit innerhalb der eigentlich längeren Positionsdaten kann bei der EPOS4 frei konfiguriert werden.
  
  
• MAXPOS:
  Es werden maximal 30 Bit an Positionsdaten unterstützt.
  
  
• EPOS2:
  Es werden maximal 32 Bit an Positionsdaten unterstützt.

b.) Positionsübertragung mit einer fixen Anzahl an Daten-Bits
Üblicherweise übertragen SSI-Geber immer exakt die Anzahl an Bits entsprechend der Positionsauflösung des Gebers, welche auch in der Steuerung konfiguriert werden muss. Es gibt jedoch vereinzelt Hersteller deren SSI-Geber die Positionsdaten immer in einem Bit-Rahmen mit fester Länge übertragen und bei niedrigerer Auflösung mit zusätzlichen '0' Bits den Rahmen auffüllen. Ein häufig eingesetzter Hersteller, der ein solches Verfahren verwendet, ist Renishaw.

Die SSI-Geber von Renishaw übertragen bei einigen SSI-Protokollen immer 26 Bit Positionsdaten, obwohl die effektive Positionsauflösung geringer sein kann (z.B. nur 23 Bit). Die "leeren" Bits im Positionsdaten-Rahmen werden dabei am Ende mit '0' aufgefüllt. Dies bedeutet, dass die Steuerung nur die Positionsdaten-Bits gemäss der effektiven Auflösung (z.B. 23 Bits) auswerten darf und die '0' Bits ignorieren muss. Die '0' Bits sind hierbei wie "Special Bits" zu behandeln, d.h. die Positionsdaten müssen mit der effektiven Auflösung (von 23 Bit) konfiguriert werden und die überschüssigen '0' Bits müssen als 3 zusätzliche "Special Bits" konfiguriert werden.

• EPOS4:
  Die sehr flexible Konfigurationsmöglichkeit der EPOS4 (ab Firmware 0x160) kann typischerweise entsprechend den Merkmalen solcher spezifischen SSI-Protokollvarianten konfiguriert werden.
  
  
• MAXPOS:
  Bei der MAXPOS können sich relevante Einschränkungen bei solchen spezifischen Protokollanforderungen ergeben. Die Eingung muss jeweils anhand des konkreten Geber-Datenblatts und der Geber-Auflösung überprüft werden.
  
  
• EPOS2:
  Die EPOS2 kann nur reine Positionsdaten ohne Konfigurationsmöglichkeiten für zusätzliche Bits verarbeiten. Die EPOS2 wird mit solchen spezifischen SSI-Protokollvarianten meist nicht korrekt funktionieren. Eine vorgängige Abklärung anhand des Geber-Datenblatts ist notwendig. Der Einsatz der EPOS4 statt der EPOS2 ist jedoch ohnehin empfohlen und sollte angestrebt werden.

c.) Ausrichtung und Anzahl an "Special bits"
Einige SSI Protokolle übertragen sogenannte "Special Bits" zusätzlich zur Positionsinformation.
Bei der EPOS4 und MAXPOS kann die Anzahl an zusätzlichen Bits innerhalb von Grenzen konfiguriert werden. Die Bits können dann über ein Steuerungsobjekt vom Master ausgelesen, ausgewertet und in Abhängigkeit vom Inhalt entsprechend reagiert werden. Es gilt jedoch auch hier einige Einschränkungen zu beachten:

• EPOS4:
  
  • Es können bis zu 16 zusätzliche Bits vor und / oder nach der Positionsdaten-Information konfiguriert werden, solange die maximale SSI Datenlänge von 62 Bits nicht überschritten wird.
    
    
• MAXPOS:
  
  
  • Es ist maximal eine Anzahl von 8 "Special Bits" nach den Positionsdaten konfigurierbar.
    Anmerkung:
    Falls ein SSI Encoder einen Positionsdaten-Rahmen mit fester Länge (z.B. 26 Bit) verwendet, aber die aktuellen Positionsdaten eine geringere Auflösung (z.B. 23 Bit) besitzen, so muss die Differenz in der Bit-Anzahl bereits als "Special Bits" konfiguriert werden falls der Rahmen am Ende der Positionsdaten mit '0' aufgefüllt wurde.
  • Die Positiondaten müssen im SSI-Protokoll zuerst übertragen werden, d.h. "Special Bits" sind nur folgend auf die Positionsdaten möglich.
    Falls der Geber eine SSI-Protokollvariante nutzt, bei welcher zusätzliche Bits vor der Positionsinformation übertragen werden, kann dieser für die MAXPOS nicht genutzt werden.
    
    
• EPOS2:
  Die EPOS2 kann keine(!) "Special Bits" verarbeiten. Die Positionsdaten-Verarbeitung ist möglicherweise fehlerhaft in den SSI-Geberdaten trotzdem "Special Bits" vorhanden sind.

d.) Taktfrequenz & Timing

Normalerweise ergeben sich bei den typischen breit konfigurierbaren Bereichen für die Taktrate (= "Clock frequency") und auch den Konfigurationsmöglichkeiten zum Timing der Datenübertragung selten bis nie Einschränkungen bei der Produktwahl. Ein kurzer Blick in das Datenblatt des SSI Gebers ist jedoch für eine korrekte Konfiguration notwendig.

e.) Power consumption

Typischerweise stellen die maxon Steuerungen mit mindestens 100 mA (oder 150 mA typabhängig) für die 5V-Versorgung von Gebern eine ausreichende Leistung zur Verfügung. Es ist jedoch zu beachten, dass einige Geber aufgrund der umfangreicheren Funktionalität und interner Microcontroller einen zu hohen Leistungsbedarf aufweisen können (z.B. Renishaw). Die Stromaufnahme des Encoders und die maximale Stromabgabe der Steuerung auf 5V sollte anhand der Datenblätter überprüft werden. Bei einem zu hohen Strombedarf des Gebers muss die Versorgung aus einem separaten stabilisierten 5V-Netzteil erfolgen und der GND des Netzteils und der Steuerungslogik miteinander verbunden werden.

Wünschen Sie eine weitere Beratung?

maxon kann nicht für die Eignung jedes SSI Gebers in Kombination mit maxon Steuerungen garantieren. Es ist von Seiten der verschiedenen Geber-Herstellern eine zu grosse Vielfalt an zusätzlichen oder spezifisch erweiterten Protokollen vorhanden. Falls Sie anhand der Datenblätter des Gebers und der Steuerung über deren Eignung nicht sicher sind, so reichen Sie eine Anfrage über das Support-Center ein stellen Sie uns die folgenden Informationen zur Verfügung:

• Hersteller-Name und exakte, vollständige Typenbezeichnung des Gebers.
• Datenblatt oder Handbuch des Gebers, aus welchem die technischen Daten und die Protokoll-Spezifikation ersichtlich ist.
• Artikelnummer oder Artikelbezeichnung der maxon Steuerung.
• *.dcf Konfigurationsdatei, falls eine EPOS2 oder EPOS4 bereits eingesetzt wird, aber nicht wie erwartet funktioniert.

Weiterführende Dokumenten-Links:

• EPOS4: SSI Konfigurationsmöglichkeiten
• MAXPOS / BISS-C: Kompatibilität mit BISS Encodern (z.B. Renishaw)