YL27-拉绳移位传感器概述 #
产品特点及应用 #
- CAN接口具有实时双向通讯能力，CAN接口旋转编码器兼容CAN2.0电气规范。用户可通过命令设置编码器的ID地址、零点、数据发送模式等参数，是非常友好的智能拉绳位移传感器；
- 结构紧凑、直线测量行程长度、安装空间尺寸小、安装维护方便；
- 金属外壳，防尘、防振动、坚固耐用；
- 刻槽排线，每圈行程一致，测量行程0-0.65米；
- 多股软性不锈钢绳，耐腐蚀性，经济实用，性价比高；
- 运行次数可达上500万次，线性精度±0.1%，重复性精度±0.01%；
典型应用：拉绳位移传感器特别适合直线导轨系统，液压气缸系统、试验机、伸缩系统（叉车、压机、升降机、弯管机、折弯机等），起重机或缆绳绞车，水库大坝保护系统，闸门开度控制系统、试验机压力机械、液压万能实验机械，仓储位置定位，压力机械，纺织机械，金属板材机械，包装机械，印刷机械、工业机器人、X-Y轴及其它长度位移等相关尺寸测量和位置控制，特别适合电液伺服液压万能试验机的控制。完全可以替代光栅尺，其它应用场合可以定制，完全可以实现低成本的高精度测量。
型号说明 #
备注： (BRT27款量程为0-0.65米）
拉绳位移传感器产品参数 #
| 量程 | 输出信号 | 线性精度 | 绝对型： 分辨率1024 | 绝对型： 分辨率4096 | 轮周长mm |
| 0-650mm | CAN数字信号 | ±0.1% | 0.0586mm | 0.0146mm | 60 |
| 使用寿命 | 500万次 | 工作温度 | -40~+85°C | ||
| 出线口拉力 | 2~3N | 拉线盒材质 | 铝合金，表面防静电干扰，拉头不锈钢 IP68编码器部份为不锈铁材质 | ||
| 最大工作速度 | 1m/s | 拉绳材质 | 多股钢丝线，外层尼龙涂层 | ||
| 防护等级 | IP54、IP68、防爆型 | 使用次数 | 大于500万次 | ||
| 电缆线长 | 1-1.2米 | 拉绳线径 | 0.8mm | ||
| 工作电压： | 5~24V | 波特率： | 100K~1M（默认500K） | ||
| 工作电流： | 100mA | 站号、地址： | 1-255（默认1） | ||
| 内核刷新周期： | 50uS | 电气寿命： | > 100000 h | ||
| 分辨率: | 1024(10 bit) 、4096(12 bit) | 通信协议： | 见12页 | ||
（传感器长度计算方法详见2.5.3）
拉绳位移传感器接线说明 #
1.4.1 绝对值编码器接线注意事项：
- 插头型号：IP54插头为5264，IP68及防爆为航插；
- 接红线时需注意编码器标签上的电压值5~24V；
- 正常情况黄线悬空，若是有置零需求的时候，则接置零线；
- 务必避免置零线（黄线）接触红线，可导致短路，无法通讯 。
1.4.2 黄线（功能线）两个功能具体操作方法：
- 归零功能：置零线（黄线）接地 100mS以上时，编码器位置值归零；
恢复出厂功能：断电，黄线接黑线，上电保持两分钟，断电，取掉黄线重新上电。
产品配套（如有需要可联系业务人员） #
拉绳传感器支架
螺丝
编码器上位机
拉绳位移传感器尺寸图 #
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编码器CAN协议 #
2.1. CAN 简介
CAN 全称为Controller Area Network，即控制器局域网，由德国Bosch 公司最先提出，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
2.2.CAN 技术规范
2.2.1.帧类型
在 CAN 总线中，有四种帧类型：数据帧、远程帧、错误帧和过载帧。
（1）数据帧：数据帧传输应用数据；
（2）远程帧：通过发送远程帧可以向网络请求数据，启动其他资源节点传送他们各自的数据，远程帧包含6 个位域:帧起始、仲裁域、控制域、CRC 域、应答域、帧结尾。仲裁域中的RTR位的隐极性表示为远程帧；
（3）错误帧：错误帧能够报告每个节点的出错。由两个不同的域组成，第一个域是不同站提供的错误标志的叠加，第二个域是错误界定符；
（4）过载帧：如果节点的接收尚未准备好就会传送过载帧，由两个不同的域组成，第一个域是过载标志，第二个域是过载界定符。
2.2.2.数据帧的结构
数据帧包括：【帧起始】+【仲裁域】+【控制域】+【数据域】+【CRC 域】+【应答域】+【帧结尾】
（1）帧起始：标志帧的开始，它由单个显性位构成，在总线空闲时发送，在总线上产生同步作用。
（2）仲裁域：由11 位标识符(ID10-ID0)和远程发送请求位(RTR)组成，RTR 位为显性表示该帧为数据帧，隐性表示该帧为远程帧；标识符按由高至低的次序发送，且前7 位 (ID10-ID4)不能全为显性位。标识符ID 用来描述数据的含义而不用于通信寻址，CAN 总线的帧是没有寻址功能的。标识符还用于决定报文的优先权，ID 值越低优先权越高，在竞争总线时，优先权高的报文优先发送，优先权低报文退出总线竞争。CAN 总线竞争的算法效率很高，是一种非破坏性竞争。
（3）控制域：为数据长度码 (DLC3-DLC0)，表示数据域中数据的字节数，不得超过8。
（4）数据域：由被发送数据组成，数目与控制域中设定的字节数相等，第一个字节的最高位首先被发送。其长度在标准帧中不超过8 个字节。
（5）CRC 域：包括CRC(循环冗余码校验)序列(15 位)和CRC 界定符(1 个隐性位)，用于帧校验。
（6）应答域：由应答间隙和应答界定符组成，共两位;发送站发送两个隐性位，接收站在应答间隙中发送显性位。应答界定符必须是隐性位。
（7）帧结束：由7 位隐性位组成。
2.2.3. 恢复出厂设置功能
断电后黄线接地（黑线），上电，保持2分钟后即可复位，复位后分离两条线
2.3. CAN 的应用层协议
编码器的 CAN 通讯协议采用一主多从的方式。
2.3.1. 关于标识符
CAN2.0B 规定标准的数据帧有11 位标识符，本协议将其定义为呼叫的目标地址。数据范围：0～255。
2.3.2. 关于数据域
主站和从站通过数据域传输数据。关于 8 个字节的数据域内容，本协议定义的格式：
【数据长度】 + 【编码器地址】+ 【指令 FUNC】+ 【数据DATA】
数据长度：1 字节，数据范围0~8，包括本身、编码器地址、指令FUNC、数据DATA 的字节总数。（注意：这个数据长度不同于帧信息的数据长度）
编码器地址：编码器的 CAN 节点地址，1 字节
指令 FUNC：通讯的功能码，1 字节
数据 DATA：指令所带的数据，0~4 字节
2.3.3. 关于标识符ID 和编码器地址（编码器出厂默认ID为1）
当主机呼叫编码器时，标识符表示的目标编码器的节点地址；
当编码器回应主机时，标识符表示的回传编码器的节点地址；
如主机和 1 号编码器通讯：
2.4. 应用CAN 和编码器通信：
2.4.1. 打开CAN 设备
（1） 设置波特率，主机要设为和编码器相同的波特率，编码器出厂默认速率是500kbps；
2.4.2. 帧信息设定
（1） 选择标准帧，而非扩展帧；
（2）选择数据帧，而非远程帧；
（3）计算数据域长度，包括数据域中的所有内容，最大值“8”。
2.4.3.数据传输
根据编码器的协议，填写数据域内容。数据域的内容为多字节时，低字节在前。
例如：A、主机向1号编码器发送指令：“读取编码器值”，数据域长度 4；
数据域：0x04（数据长度）+ 0x01（编码器地址）+ 0x01（指令码）+ 0x00（数据1）
| 标识符ID | Data[0] | Data[1] | Data[2] | Data[3] | Data[4] | Data[5] | Data[6] | Data[7] |
| 0X01 | 0x04 | 0x01 | 0x01 | 0x00 | —— | —— | —— | —— |
返回的数据：数据域长度 7；
数据域：0X07（数据长度）+ 0X01（编码器地址）+ 0X01（指令码）+ 0x00012345（数据）
| 标识符ID | Data[0] | Data[1] | Data[2] | Data[3] | Data[4] | Data[5] | Data[6] | Data[7] |
| 0X01 | 0x07 | 0x01 | 0x01 | 0x45 | 0x23 | 0x01 | 0x00 | —— |
2.5.布瑞特编码器CAN指令列表V2.1
2.5.1.CAN 协议
（1）采用CAN2.0B 标准帧通信协议。
（2）通信速率：1Mbps、500kbps、250kbps、125kbps、100kbps 可设置。500kbps 为默认通信速率设置。
注意：修改了编码器的通信速率后，主机也应修改为相同的通信速率！
2.5.2.指令结构
AN2.0B 指令码的构成：
[长度LEN] ＋ [设备ID] ＋ [指令FUNC] ＋ [数据DATA]
- [长度LEN]：1 字节，包括[长度LEN]＋[设备ID]＋[指令FUNC]＋[数据DATA]；
- [设备ID]：1 字节，范围0~255；
- [指令]：1 字节，范围0~255；
- [数据]：0 ~4 字节；2 字节组成16 位数据，低字节在前；4 字节组成32位数据，低字节在前。
2.5.3. CAN指令列表V2.1
| 指令码 | 功能描述 | 示例（编码器地址ID默认01） 标准帧ID（标识符）亦为01 |
| 0x01 | 读取编码器值。 返回数据：32 位无符号整数。 数值范围：0~X（X为单圈分辨率*圈数-1）。 编码器长度计算（仅供参考）： 1，把拉绳传感器数值递增方向设置为拉出时数据增大（需确认） 2.在拉绳未拉出时设置当前位置值为1000(基准,可另设其他值) 3.公式 L＝（X一1000)＊轮周长/单圈分辨率 （单位mm）
| 下发：[0x04][0x01][0x01][0x00] 返回：[0x07][0x01][0x01][0x45][0x23][0x01][0x00] 编码器值：0X00012345（十进制：74565） |
| 0x02 | 设置编码器ID ， 数值范围：1~255（8 位无符号整数） 默认节点地址为 1(0x01) 下发数据：8 位无符号整数。 返回数据：8 位无符号整数。 0：设置成功，other：错误码 设置参数立即生效 | 下发：[0x04][0x01][0x02][0x08] 返回：[0x04][0x08][0x02][0x00] 设定地址：0X08 设置成功后从机使用新地址应答 |
| 0x03 | 设置CAN 通讯波特率 数值范围：0~4（8 位无符号整数） 下发数据：8 位无符号整数。 返回数据：8 位无符号整数。 0：设置成功，other：错误码 0x00：500K（默认）；0x01:1M 0x02：250K；0x03:125K 0x04：100K； 设置参数立即生效 | 下发：[0x04][0x01][0x03][0x01] 返回：[0x04][0x01][0x03][0x00] 设定波特率：1M |
| 0x04 | 设置编码器模式： 0x00：查询， 0x02：自动返回编码器角速度值 0xAA：自动返回编码器值 设置参数立即生效
| 下发：[0x04][0x01][0x04][0xAA] 返回：[0x04][0x01][0x04][0x00] 设定模式：0xAA（自动回传） 设定自动模式后编码器位置或角速度会周期性主动回传。回传周期由编码器自动回传时间决定 |
| 0x05 | 设置编码器自动回传时间(掉电记忆，单位：微秒)， 数值范围：50~65535（16位无符号整数） 设置参数立即生效
| 下发：[0x05][0x01][0x05][0xE8][0x03] 返回：[0x04][0x01][0x05][0x00] 设定自动回传时间：0X03E8（1000微秒） |
| 注意：设置太短的返回时间后，通过编码器上位机再设置其他参数很容易失败，谨慎使用！ | ||
| 0x06 | 设置当前位置值为零点 下发数据：8位无符号整数。 返回数据：8 位无符号整数。 0：设置成功，other：错误码 设置参数立即生效
| 下发：[0x04][0x01][0x06][0x00] 返回：[0x04][0x01][0x06][0x00] 设定位置值为零点，设置后当前编码器值为0 |
| 0x07 | 设置编码器值递增方向： 0x00：顺时针，0x01：逆时针 设置参数立即生效 | 下发：[0x04][0x01][0x07][0x01] 返回：[0x04][0x01][0x07][0x00] 设定方向：0x01（逆时针） |
| 0x0A
| 读取编码器角速度值。 返回数据：32 位有符号整数。 数值范围：-2147483648~2147483647 拉线位移传感器拉线线速度计算： 线速度 = 编码器角速度值*轮周长 / 单圈分辨率 / 转速采样时间（单位：m/S） 例如：编码器角速度值回传为74565，轮周长为60mm(0.06m),单圈分辨率为 32768，转速采样时间为 100mS(0.1S) 编码器线速度 = 74565*0.06/32768/0.1 = 74565*0.000018310546875= 1.365325927734375m/S | 下发：[0x04][0x01][0x0A][0x00] 返回： [0x07][0x01][0x0A][0x45][0x23][0x01][0x00] 角速度编码值：0X00012345（十进制：74565） |
| 0x0B
| 设置编码器角速度采样时间(掉电记忆，单位：毫秒) 数值范围：0~65535（16位无符号整数） 设置参数立即生效 | 下发：[0x05][0x01][0x0B][0x03][0xE8] 返回：[0x04][0x01][0x0B][0x00] 设置角速度采样时间：0X03E8（1000 毫秒） |
| 0x0C | 设置编码器中点 下发数据：8位无符号整数。 返回数据：8 位无符号整数。 0：设置成功，other：错误码 设置参数立即生效
| 下发：[0x04][0x01][0x0C][0x01] 返回：[0x04][0x01][0x0C][0x00] 设定编码器以当前位置值为中点值。 设定当前编码器值为M(M为单圈分辨率*圈数/2)
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| 0x0D | 设置编码器当前位置值 数值范围：0~X（X为单圈分辨率*圈数-1） 下发数据：32 位无符号整数。 返回数据：8 位无符号整数。 0：设置成功，other：错误码 设置参数立即生效
| 下发：[0x07][0x01][0x0D][0x00][0x01][0x23][0x45] 返回：[0x04][0x01][0x0D][0x00] 设定编码器值：0X00012345（十进制：74565） |
| 0x0F | 编码器设置当前值为5圈值 下发数据：8位无符号整数。 返回数据：8 位无符号整数。 0：设置成功，other：错误码 设置参数立即生效
| 下发：[0x04][0x01][0x0F][0x01] 返回：[0x04][0x01][0x0F][0x00] 设定编码器以当前位置值为5圈值。即当前编码器值为Z(Z为单圈分辨率*5)
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位移传感器安装注意事项 #
- 拉绳位移传感器安装在固定位置，拉头拉出，严禁松手让拉线瞬间缩回；
- 运动需保持无障碍，安装时要使拉线垂直拉出 ；
- 非技术人员严禁拆卸，如有需要请在技术人员指导下进行拆卸重装；
- 不锈钢绳安装时，需要注意角度把控，如有需要可适当增加滑轮改变方向，以确保测量精度及钢索的使用寿命，避免让线摩擦出线口；
- 使用过程中应尽量减少过量的粉尘杂质进入产品内，容易导致钢索涂塑层破坏或导致运转不顺等故障；
- 请确认在电源关闭的状态下接线，注意错误接线可能导致编码器主板烧坏。
我们的服务 #
- 本公司产品在正常使用（除客户不正当使用或因短接引起的电路永久损坏）情况下，质保期2年，免费提供远程技术指导服务，超出质保期限的产品寄回维修仅收取成本人工费用；
- 可开具专票（13%）、普票（1%），如需开票请联系业务人员；
- 图纸、上位机、通信协议等可在研蓝自动化科技官网下载：www.yanlanmc.cn，如需绝对值编码器教学视频可在我公司视频号观看。