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. Датчики Novotechnik серии TLM и TP1 с выходом SSI, а также датчики GEFRAN, WayCon и TR-Electronick с этим интерфейсом 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 Novotechnik с SSI и их аналоги
Датчики Novotechnik серии TLM и TP1 с интерфейсом SSI обеспечивают разрешение до 1 мкм. Датчики линейного перемещения Novotechnik и датчики линейного положения Novotechnik с SSI применяются в гидравлике и станкостроении. Датчики GEFRAN, датчики WayCon и датчики TR-Electronick с этим интерфейсом поставляются с удлинёнными сроками, и замена их часто требуется без остановки производства.
Преобразователь линейных перемещений и преобразователь линейного положения с SSI выпускаются российской компанией ТрейсЛайн: серии ТЛ-П3, ТЛ-С1, ТЛ-СФ1 и ПЛП поддерживают SSI24/SSI25 и совместимы по разъёмам и посадочным размерам. Подбор аналога Novotechnik, замена Novotechnik, аналоги GEFRAN, замена GEFRAN, аналоги WayCon, замена WayCon, аналоги TR-Electronick и замена TR-Electronick выполняются по маркировке, диапазону и разрядности — без переделки механизма и правки программы ПЛК. Преобразователь измерения линейных перемещений и преобразователь измерения линейного положения ТрейсЛайн совместимы с существующими контроллерами.
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 Novotechnik, GEFRAN, WayCon или TR-Electronick с интерфейсом SSI не составит труда: технические параметры и типовые схемы приведены на странице подбора по интерфейсам и аналогам Balluff/Temposonics.