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Optischer Twin-Scan Encoder-Chip mit redundantem Safety-Channel

Doppelt sicher

Der Encoder-Chip der iC-RZ Serie ist ein sicherer, optischer Twin-Encoder mit redundantem Safety-Channel. Durch das Zwillingsdesign können mit nur einem Chip die Anforderungen an die Redundanz von funktionalen Safety-Konzepten erfüllt werden.

Bild: iC-Haus GmbHBild: iC-Haus GmbH
Der Encoder-Chip der iC-RZ- Serie ist ein sicherer, optischer Twin-Encoder mit redundantem Safety-Channel. Vergrößert im Bild: der optische Twin-Scan-Encoder IC im optoQFN-Gehäuse (7x5mm).

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Schaltbild der iC-RZ-Serie mit Dual-Channel-Aufbau

Doppelte Absolut-Abtastung von Pseudo-Random-Code

Das Messprinzip beruht auf einer doppelten Abtastung (per Auflicht oder Durchlicht) über einen Control- und einen Safety-Channel, die vollständig unabhängig voneinander sind. Die Abtastung erfolgt synchron an zwei verschiedenen Stellen der Codescheibe, was die Redundanz erhöht. Der Pseudo-Random-Code (aus zwei komplementären Spuren) codiert dabei auf einer Wortlänge von 10Bit die absolute Position. Außerdem wird die Inkremental-Spur mit 1.024CPR (Cycles per Revolution) gelesen. Per On-Chip-Interpolation werden die Sin/Cos-Signale mit 5Bit aufgelöst, sodass der Chip insgesamt eine Auflösung von 15Bit verarbeitet. Für den Positionsdatenvergleich ist die Auflösung der beiden Kanäle auf 15Bit limitiert. Der Chip stellt zwei Positionswörter zur Verfügung, welche z.B. mit Hilfe des BiSS-Safety-Protokolls über einen Black Channel übertragen werden können. Safety-PLC oder Servoregler mit integrierten Safety-Funktionen können so beide Positionswörter vergleichen, um Funktionen wie z.B. SLS Safety-Limited Speed zu realisieren. Damit die Positionsworte aus beiden Kanälen identisch sind, muss ein Offset berücksichtigt werden, der durch die unterschiedlichen Positionen der Photodioden relativ zur Codescheibe bedingt ist. Unter Laborbedingungen sind Positionsdatenvergleiche bis zu 15Bit möglich; in der praktischen Anwendung haben sich 9 bis 13Bit als hinreichend genau erwiesen.

iC-Haus GmbH

Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 9 2019 - 16.09.19.
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