HIPERFACE DSL编码器通信协议介绍

HIPERFACE DSL简介

概述

在工业自动化和智能制造快速发展的今天，编码器在各类设备中扮演着关键角色，精准的位置和速度反馈是确保系统高效、稳定运行的基础。HIPERFACE DSL作为一种先进的编码器通信协议，正逐渐成为众多工业应用的首选。HIPERFACE DSL是由SICK AG开发的串行通信协议，专为编码器与控制器之间的数据传输而设计。其中，“DSL”即“Digital Synchronous Link”（数字同步链路），突出了其高速、同步、数字化的通信特性。

基于编码器的连接特性HIPERFACE DSL的一些优势如下：

· 符合RS485标准，传输速率为9.375M。

· 通过双绞线与编码器进行通信。

· 连接编码器的电缆可以作为屏蔽双绞线，铺设在通往电机的供电电缆内。这意味着无需在电机和变频器上安装编码器插头连接器。

· 变频器与电机反馈系统之间的电缆长度可达100米，且不会降低运行性能。

图1 配备HIPERFACE DSL的驱动系统

应用场景

HIPERFACE DSL在不同工业领域有着广泛的应用案例。在风力发电行业，风机的叶片需要根据风速和风向进行精确调整，以实现最佳的风能捕获效率。HIPERFACE DSL连接的编码器能够实时测量叶片的角度和转速，并将数据快速传输给风机控制系统。

在半导体制造领域，芯片制造设备对精度的要求达到了纳米级别。在光刻机的晶圆定位系统中，HIPERFACE DSL编码器发挥着关键作用。它能够精确测量晶圆的位置，误差控制在极小范围内，保证光刻过程中图案的精准转移。这使得芯片制造的良品率大幅提升，为半导体产业的发展提供了有力支持。

在智能仓储物流领域，自动化立体仓库中的堆垛机需要在狭窄的空间内快速、准确地存取货物。HIPERFACE DSL编码器安装在堆垛机的电机和传动机构上，实时反馈堆垛机的位置和速度信息。通过这些精确的数据，堆垛机能够实现高速、精准的运行，提高仓储空间利用率和货物存取效率。

RZT2L HIPERFACE DSL（HDSL）

外设介绍

外设概述

T2L集成了HIPERFACE DSL（HDSL主站），以实现编码器与HIPERFACE DSL接口之间的通信。其主要功能如下：

项目	描述
道数	2
协议	HIPERFACE DSL
传输速率	最大9.375Mbaud
功能	- 具备安全功能的HIPERFACE DSL； - 安全通道1接口可选择通过SPI在内部总线访问或外部MCU访问。安全通道1接口支持安全应用，且可使用该MPU在普通应用中实现； - 安全通道2接口由外部MCU通过SPI访问； - 不支持SensorHub SPI PIPE接口； - 系统诊断功能； - 快速位置功能； 估算器 自由运行模式 同步模式 - 状态和错误信息； 事件寄存器 在线状态 电机反馈系统状态摘要 电机反馈系统错误信息 - 安全措施的实施；

示例程序

关于HIPERFACE DSL我们提供了三个不同的示例：

示例1 使用RZ/T2L的编码器接口，按照HIPERFACE DSL通信协议规范从编码器获取信息并进行显示。比如从符合HIPERFACE DSL协议的（EFM50-0KF0A023A）获取角度信息等数据。

图2 示例1操作环境

通过本程序进行可以进行以下处理：

i. 通过控制台输入的命令显示以下信息：

A）快速位置和安全位置

B）电机转速

C）长消息的收发结果

ii. 同步模式运行。

iii.通过复位操作结束运行。

2.示例2 使用RZ/T2L的编码器接口，从符合 HIPERFACE DSL通信协议规范的编码器获取包括安全数据在内的信息，并进行显示。该驱动程序包含六个部分：开启处理部分、关闭处理部分、协议初始化、位置值获取和消息传输部分，以及由回调函数构成的数据接收部分。

图3 示例2软件配置框图

3.示例3 供您参考如何使用HIPERFACE DSL安全SPI接口。该示例是在示例2基础上增加SPI接口访问功能。为了验证本功能，软件包将同一RZ/T2L设备的SPI模块用作SPI主机。该SPI主机可访问 HIPERFACE DSL SPI接口。对于其他芯片的SPI模块也可以以同样的方式使用。软件框图中绿色的部分是增加的SPI驱动和数据传输。

图4 示例3软件配置框图