Интерфейс SSI в магнитострикционных датчиках: как подключить и настроить для работы с ПЛК

Что даёт SSI и где он применяется

SSI (Synchronous Serial Interface) — синхронный последовательный интерфейс, в котором контроллер формирует тактовую последовательность, а датчик выдаёт данные синхронно с ней. Передача идёт по двум дифференциальным парам: Clock+/Clock− и Data+/Data−. Это цифровой протокол с абсолютным значением позиции: возврат в ноль при включении не нужен, дрейф аналогового тракта отсутствует. Магнитострикционные датчики ТрейсЛайн с выходом SSI применяются в гидравлике, прессах, станках и металлургии, где важны разрядность и малая задержка.

Схема подключения SSI к ПЛК

Стандартная разводка: Data+ и Data− — на вход SSI-модуля ПЛК; Clock+ и Clock− — на выход модуля (такты генерирует контроллер); питание +24 В и 0 В; экран кабеля — на землю только с одной стороны, чтобы не образовать контур. Дифференциальные пары выполняются витой парой. При длине кабеля более 1–3 м на стороне приёмника ставится терминатор 120 Ом.

Длина кабеля и скорость обмена связаны: до 3 м — до 1 МГц, до 50 м — до 400 кГц, до 100 м — до 300 кГц. В цеховых условиях рядом с приводами разумно ограничивать частоту 200–300 кГц и использовать экранированную витую пару. Кабель не прокладывается параллельно силовым линиям.

Настройка параметров SSI

Датчик и ПЛК должны совпадать по трём параметрам: количество бит данных, формат кодирования (двоичный или Грей), порядок передачи (MSB первым). Типовые конфигурации: SSI24, SSI25 (с битом ошибки), SSI26. Если разрядность датчика больше, чем у модуля ПЛК, возникает ошибка «недостаток тактов» (событие T0); если меньше — «избыток тактов» (событие Tm). Слишком низкая тактовая частота (ниже ~9,7 кГц) также вызывает ошибку.

Настройка датчика выполняется через сервисный преобразователь и программу: изменение точки нуля, разрешения, инверсии сигнала, кодирования. Для датчиков ТрейсЛайн используется преобразователь ТЛП-SSI-01 и программа ТЛ Терминал SSI.

Чек-лист совместимости

Перед подключением проверьте: (1) тип выхода датчика — SSI, не Start/Stop и не аналог; (2) разрядность и кодирование совпадают с настройкой модуля ПЛК; (3) напряжение питания — 10–30 В DC; (4) распиновка разъёма соответствует схеме; (5) экран заземлён с одной стороны; (6) терминаторы установлены при длинном кабеле. Для модулей Siemens SM 338 или аналогов настройка SSI выполняется в аппаратной конфигурации.

Датчики ТрейсЛайн с SSI

Магнитострикционные датчики перемещения ТрейсЛайн серии ТЛ-П3 с интерфейсом SSI обеспечивают разрешение до 1 мкм и повторяемость ±2,5 мкм. Магнитострикционные датчики положения серии ТЛ-С1, ТЛ-СФ1 и ПЛП также доступны в исполнении с SSI24/SSI25 и совместимы по разъёмам и посадочным размерам. Магнитострикционный датчик измерения перемещения и магнитострикционный датчик измерения положения с SSI интегрируются в существующие контроллеры без правки программы ПЛК.

Магнитострикционные линейки ТрейсЛайн для измерения перемещения и магнитострикционные линейки для измерения пути применяются на длинных ходах — портальные системы, направляющие станков, позиционеры рулонной подачи. Линейки для измерения перемещения и линейки для измерения пути дают абсолютный отсчёт без промежуточных реперов. Датчик измерения линейного перемещения и датчик измерения линейного положения в исполнении линейки совместимы с SSI-модулями ПЛК.

Магнитострикционный преобразователь измерения линейных перемещений и магнитострикционный преобразователь измерения линейных положений ТрейсЛайн с SSI применяются в гидро- и пневмоцилиндрах, где требуется высокая разрядность и устойчивость к помехам. Аналоги Balluff, Temposonics, Novotechnik, GEFRAN, WayCon и TR-Electronick подбираются по маркировке, диапазону и разрядности — без переделки механизма.

Вывод

SSI — простой и надёжный интерфейс для магнитострикционных датчиков, если контроллер и датчик согласованы по разрядности и кодированию. Ошибки возникают в основном из-за несовпадения параметров или плохого экранирования.

С ТрейсЛайн подбор аналога не составит труда: технические параметры и типовые схемы приведены на странице подбора по интерфейсам и аналогам Balluff/Temposonics.