从工业互联网谈绝对值编码器信号有多少种?

在大家热闹谈论工业互联网、智能制造、智能化数字双胞胎、IT-OT融合等等的一大片时髦名词的热闹中，似乎对于数字从哪里来怎么来的的轻描淡写，一句“传感器”或者再加一个物联网“RFID”就一笔带过了。但事实上物联网与工业传感器完全是走的两条路，从IT到OT的融合中，数字从哪里来，怎么甄别优化、怎么上传，怎么解决实时性，怎么解决冲突，却是一个与IT大不同的关键点。IT的数字源头是人的手指的敲击，文字、声音、图像等以人的手指的选择输入，IT的终端还是个体的人。到了工业的OT，数字源头是各类工业级别的传感器，和各类别的各种信号。要了解IT到OT的融合数字化智能化的痛点，就必须先要了解数字信号源头工业传感器的数字化之路的混乱与赌性，工业数字传感器最典型标本是编码器，输出信号现有八大类一百多种，八国联军各种输出类型各种协议，底层传感器的数字化乱像。找不出第二个能跟编码器匹敌了。

增量编码器的信号只有2位AB相，用两根信号线可以轻松上传。但是2位的信息内容太少，而且必须不断的在线上计数，线上负担太重，根本不适合现代技术上传信息。

绝对值编码器具有天然的数字化，随时可上传，或者在线等待，随时可调用绝对值的位置传感数据的特征，是IT与OT技术融合中数字上传的一个典型标本。

可是，绝对值编码器信号有多少种呢？

第一类：模拟量信号

1， SinCos正余弦信号

正余弦信号sincos是最原始的绝对值编码器信号，光学编码器的光通量的变化，磁电编码器磁场强度的变化、旋转变压器对励磁高频信号包络线的强度变化等等，都是以正余弦的信号形式输出，在一个周期内的正交的sincos模拟信号提供一个较为粗略的绝对值位置信息。

2， 线性4—20mA

以电流的模拟量大小对应一个长度变化的线性关系，或者一个角度范围的线性关系，注意不可360度循环测量，只可在测量范围内的往复运动测量。

例如4mA对应0度，20mA对应180度，测量范围为0——180度的往复间。

3，智能Easypro  4—20mA*

主要适用与绝对值多圈编码器的模拟电流输出，由于常用的绝对值多圈编码器有4096圈，而实际使用没有这么多圈数，Easypro智能软件界面提供一个设置窗口，供用户设定4mA对应位置，20mA对应位置。例如一个100圈的多圈测量范围，可以设定4 mA对应0，20mA对应100圈。4—20mA信号是标准的传感器信号，各种PLC与仪器仪表都能找到这个输入接口，同时现场维护也极为简单，普通电工与万用表即可完成现场信号检查。因此，代号为9600的Easypro模拟量 4—20mA信号输出的编码器是中国国内应用范围最广泛的模拟量多圈绝对值编码器。

第二类：并行信号

4， 并行信号*

是指绝对值编码器的每一位数单独走一根线输出，例如8位信号就要8根线，16位信号就要走16根线。8位的编码器信号接收端也需要8个接收端口一一对应。这是最实时化的输出信号，但是需要信号线缆资源与接收单元端口的支持，在绝对值编码器位数越来越高，各种使用越来越多的场合下，这种并行信号输出已渐渐少用了。

注意并行信号根据编码形式有格雷码、格雷余码之分，有正逻辑、负逻辑（NPN）之分。

5， 省线式并行。

省线式并行信号，是将并行信号根据高低位分成2组，每2个位数的信号共用一根信号线，并有一根高低位读取选择线，当高位选择允许时，线上传输的是高位组信号，当低位选择允许时，线上传输的是低位组信号。

并行传输是最实时性的传输方式，但是对线上资源的占用浪费很严重。

于是就有了串行信号传输。

第三类：串行信号

串行是在同一根（或一对）信号线上传输编码器的多位信号，以时间的先后和约定，逐次在这对信号线上输出各个位数值，称为串行输出方式。串行信号与并行相比，牺牲了传输实时性，所有的串行信号（包括后来的现场总线与以太网）都有延时的问题。

串行时间每个bit的传输速率很有讲究，频率快了衰减会严重，传输距离有限，并容易被干扰或者前后数据追尾冲突；慢了稳定性好，当然也就会明显延时。串行数据传输的先后怎么约定，是在同一对信号线上的各个位数，怎么保证不会认错位数，前后数据传输会不会撞车冲突？错误如何校验检出？于是，串行开始就有了很多种接口类型。

6，SSI*

SSI称为同步串行界面，是较早先有德国ＳＴＥＧＭＡＮＮ编码器推出的一种最基本的串行信号模式，所谓的同步是由时钟信号触发数据传输，每一个时钟脉冲对应一位数据，在接收单元以时钟同步来识别数据位解码。

工业标准的SSI是有一对RS422通讯芯片组成，在接收端发送时钟，时钟频率为100KHz到2MHz，从时钟脉冲开始到结束，数据由高位（MSB）到低位（LSB）按时钟脉宽同步节奏传输。如上图。SSI同步串行信号线是时钟两根线，数据两根线，电源两根线，总共6根线。

SSI信号的绝对值编码器是最早进入中国市场的串行信号编码器，1997年在黄河小浪底水闸的双油缸同步纠偏提升，是SSI多圈绝对值编码器成功应用的典型案例。其后1999年在广东飞来峡水利枢纽、2001年三峡水利枢纽、以及2000年前后的宝钢济钢等钢铁厂自动化改造项目的大量成功应用，奠定了SSI多圈绝对值编码器在中国的使用广泛性。包括国产化的代号9660SSI编码器已经有大规模的应用。

7，SPI

SPI是5线制的“同步串行信号”，其由触发信号、时钟信号、数据信号3根线传输，为TTL单边物理对电源0V，加上电源两根线，是5线制的。SPI信号是芯片级短距离信号，TTL信号较弱抗干扰较差，一般只适合在电路板上传输，不适合离板。但有芯片厂商为推广也把SPI信号叫成了“SSI”，以至于误导了有的人的，将此SPI与工业级别的SSI混淆了。

8，SSI+SinCos

SSI信号的传输是串行的，而在伺服控制中对于加速度环控制的敏感性，要求分辨率高实时性要快，为此，有的编码器在输出SSI信号的同时，还附加了增量的sincos信号，以供接收单元快速接收并细分。这类信号主要用于伺服电机。

SSI串行信号的优点是简单开放低成本，但是缺点也是比较明显的——同步时差会随着时钟频率、电缆长度、信号衰减与被干扰而受到影响，一旦同步错位，将会有后面一串的数据都错开一位而发生解码后数据的跳变。如何控制或者检出这种同步错位的发生，是各家编码器厂家和SSI接收器厂家的看家本领，并没有完整的公开。

为此有了SSI的改进版，Endat和Biss

9，Endat2.1

EnDat2.1是著名的德国编码器品牌海德汉公司推出的一种同步串行信号，是SSI+sincos的专业提高班，或者是改进版。

Endat2.1相较于SSI有了几点改进突破：

a,增加了CRC校验，防止数据错位出错。

b,时钟信号增加了指令组，当通电时首先传输的是指令组，编码器根据指令选择是输出数据，还是写入电子标签和电机参数（偏置旋转的零点位置）。在确认功能后再开始时钟信号，触发数据Date传输数据。

c,Date改为双向的RS485，既可以往外发送编码器位置信号，也可以按指令发送其他信号，也可以由接收单元向编码器写入电子标签并保存设置参数与偏置零点。

d,开机通电后，会有一个时钟对位信号，检测计算这时编码器通过传输线到接收单元在当前频率下的延时，便于接收单元做同步时差补偿（这部分为Endat专利，并引起后面与Biss的专利纷争）。或许这是最早出现的“TSN” (时间敏感信号)的概念。

10，Endat2.2

Endat2.2的进步，在于德国海德汉光学硬件的提高和处理芯片的快速，将原有的sincos细分直接在编码器内部做好了，叠加到原有的绝对值编码中去，可直接输出高分辨率的串行数据，并以更高的传输速率8MHz输出，省去了SINCOS对外的输出，省掉了4根线。

11，Biss-B，Biss-C

几乎在海德汉Endat的同时，另有一些编码器厂家结盟，共同推出了Biss，大致物理上的协议上的与Ｅｎｄａｔ相似度颇高，以至于在海德汉的专利部分形成了纷争。具体内容可参见上面ＥｎＤａｔ的简介。

12，hiperface

Hiperface是ＳｔｅｇＭａｎｎ的另一项串行技术（这一部分知识产权随着ＳＩＣＫ公司的收购而继承），它是Ｅｎｄａｔ２．１同时代的技术，只是更狠心一点把时钟线都拿掉了，只剩下ＲＳ４８５与SINCOS。在通电时读取ＲＳ４８５（双向，也可向编码器写入），在编码器旋转后使用ｓｉｎｃｏｓ信号细分的增量信号，通电后先绝对值信号找到绝对值的位置，然后用增量正余弦信号细分工作。

第四类：现场总线（RS485）信号

13，HART

ＨＡＲＴ是传感器信号从模拟量向数字量的过渡技术。由于仪器仪表传感器大量是４――２０ｍＡ信号，２５年前当数字化时代来了之后，需要既能兼顾传统的模拟量又能传输数字量的一种新技术，于是ＨＡＲＴ应运而生。ＨＡＲＴ这个词很生动——心跳。意味着信号电缆上即可以传输血流（电流）又可以传输心跳（数字载波），ＨＡＲＴ是把数字信号通过编码载波技术叠加在电流信号上，在接收端在通过拆包解码，将数字信号分离出来。如果ＨＡＲＴ信号不做分离，同样可以当作４――２０ｍＡ模拟量电流信号接收，兼顾了原有的老的接收仪表。

由于绝对值编码器用Ａｎａｌｏｇ信号的不多，ＨＡＲＴ信号在绝对值编码器上很少见。

14，ASI

如果说HART是模拟量传感器向数字量的过渡，那么ASI是接近开关光电开关类传感器向数字串行的过渡，对于ASI编码器而言，是串行信号加上地址，可以和接近开关光电开关跑一条ASI线。例如一个１３位的绝对值编码器就相当于１３个ＡＳＩ光电开关。

15，RS232

随着早期的ＰＣ机进入工业自动化控制，ＰＣ上的ＲＳ２３２接口留给绝对值编码器可以传输信号进ＰＣ。

16，RS485自由规约

但是在工业上ＲＳ２３２信号的传输特性不如ＲＳ４８５信号，RS485只是物理接线方式，其中的通讯规约各家都有自己的主张，在没有形成标准前称为自由规约。在获得广泛使用并大众认可后可形成标准。于是大量的基于ＲＳ４８５物理基础的现场总线技术应运而生了。

在说第四类现场总线类之前，先了解一下编码器的数字通讯输出

注意图中——噪音总是存在的，延时总是存在的。

通讯传输评判标准的不是bps速率，而是以下三个评判标准：

准确率与容错性、发送数据量、准确信息传输时间。

传输的主要几种结构:

开放系统互连OSI参考模型七层次：

异步与同步：

主站线上时间与从站线上时间的分时段，异步(半双工) 。

主站与从站的同步性（准同步）占线，或从站与从站的同步性（准同步性占线）

例如SSI是时钟（主站发送）与数据（从站发送）的同步(全双工)。

而RS485异步，是主站分地址发送指令，从站按地址发送数据的分开时间的异步在线。

串行处理与并行处理：

一个事做完了再做下一个事，串行。

同时做几件事，然后同步对接，并行。

并行计算更快，技术更先进，但是其中就必须要有“算法”策略。

例如机器人从串行运算到并行运算，发展了很多年，现在机器人的各轴已是并行算法。

检错与容错：

有干扰、有不确定的延时，错误就必然会发生。线上必须要有检查错误并纠正、处理。

允许线上有一定的错误存在的宽容度，容错性。容错性是决定一个总线是否更加实用的重要因素。

冲突与仲裁：

两组或两组以上数据占线前后时间发生冲突，同时抢占了在线时间。由仲裁机制判断哪一个先发送，哪几个退后发送。哪些节点关闭，哪些错误报警停线。

冲突对于一个个从站是或然事件，但对于一个总线是必然事件。仲裁机制快慢与数据和节点的取舍判断是判断总线实用性的另一个重要因素。

17，Modbus RTU编码器

Modbus通信协议由Modicon公司（Modicon为PLC发明者，现为施耐德公司并购，大公司出场了）于1979年发明的。由于其免费公开发行发展了近四十年，是目前成本最低的总线标准协议。Modbus通信协议采用的是主从通信异步模式（即Master/Slave通信模式)，其在分散控制方面应用极其广泛，从而使得Modbus协议在全球得到了广泛的应用。中国也已将modbus通讯协议制定了国标。

Modbus通信协议具有多个变种，其中最著名的是Modbus RTU,Modbus ASCII和Modbus TCP三种。在工业现场一般都是采用Modbus RTU协议。在中国的工业自动化领域，已有大量经济型PLC几乎都有RS485的通讯接口，并内置了modbus RTU通讯协议。因此，Modbus RTU编码器可以获得最多的PLC的支持。缺点是因为是主从异步模式，而且是1979年那么老的技术，modbus突出的缺点就是慢。

在中国市场,由于经济型PLC都已经有RS485通讯口，并大部分内置了modbus RTU协议，因此，在不涉及运动控制高速要求的场合下，用modbusRTU绝对值编码器很受欢迎，体现了modbus强大的生命力。例如西门子S7-200smart、日系PLC、国产PLC的通讯口与modbus RTU绝对值编码器连接的大量应用。

18，Canbus

CAN协议（Conroller AreaNetwork Protocol）为Robert Bosch公司开发（1982年），最初应用于汽车内部网络的通讯。CANBUS的思维是认可了网络上干扰、延时和冲突是必然存在，网络各节点平等竞争，通过网络仲裁机制优化，无所谓主从。CAN通讯具有严格的错误检测机制、高传输速率，兼低成本、易于实施，特别适合节点之间关键数据传输的小型嵌入式网络通讯； CAN总线上基于CanH和CanL的逻辑电平，帧数据在总线上传送时，其它的CAN控制器是通过验收滤波来决定总线上的数据帧的ID是否和本节点相吻合，如果与本节点吻合，那么总线上的数据就被存入总线控制器的相应寄存器里，否则就抛弃该数据，从而也能够减轻总线控制器的工作量。换句话说，总线上Canbus就相当于一种广播式的方式发送，一个发送，所有的都可以接收，因此，尽管Canbus的bps速率最高只有1MHz，但是它的传输仍然是很快的。另外，由于设置的bps较低，容错性高，Canbus的数据传输可靠性也很高。

大家是否看过音乐电影《音乐之声》？玛利亚带着七个小盆友唱“哆来咪”歌，教小盆友音准和节奏，每个小孩代表一个音符，轮到唱这个音符时，这个小朋友就站出来唱歌，其他小朋友时刻准备着，唱到自己音符时就唱歌。这里通过音乐的节奏和旋律来同步七个小孩子同唱一首歌。没有轮到唱歌的其他小朋友，能同时听到正在唱歌的小朋友的旋律与节奏，等旋律节奏与音符轮到自己时就马上接上去唱。七个小朋友唱出了一首流畅好听的“哆来咪”。这就是我理解的Canbus。

19，Canopen、DeviceNet、Can2.0

Canbus根据行业应用的不同，继续发展出Can2.0、Canopen、DeviceNet等多种更高层定义的标准协议。

Canopen为国际CiA协会组织制定的标准协议，选用Canopen编码器需要确认其CiA会员身份。（我们是CiA在中国的第一家编码器会员)。Canopen编码器主要用于运动控制场合，不过欧洲一些公司却又把CANopen运用于医疗设备，工程车辆、航海等其它领域。

DeviceNet是专门针对中大型工业自动化及过程自动化系统而开发。

在中国市场上，Can2.0编码器用于一些自行设计的项目，目前已有国产PLC具有这个总线接口。Canopen编码器较多用于工程机械与起重自动化，由于其bps速率不高（在工程机械和起重行业可以设定在250KHz较低的频率段），对于工程机械、起重机械的接地要求也不太高，容错性抗干扰很好，因此在工程机械、起重机械市场很实用。

Canopen编码器也用于伺服运动控制，主要作为辅助编码器提供多轴绝对值位置的同步位置信号。

20，Profibus-DP

PROFIBUS是过程现场总线（Process Field Bus ）的缩写，于1989年正式成为现场总线的国际标准。由以 西门子 公司为主的十多家工业企业和研究机构联合推出，西门子作为自动化行业老大的工业现场总线终于出场，起的名字也很专业（Professional Bus）,根据各种应用要专业分工，因此它分了三个兼容部分，即PROFIBUS－DP，PROFIBUS－PA．PROFIBUS-FMS 。其中PROFIBUS－DP应用于现场级，编码器属于在这一级。每一个Profibus-DP绝对值编码器都要有个“GSD”文件，用来描述Profibus-DP设备的特性参数。标准化的GSD数据将通信扩大到操作人员控制一级，使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在一个总线系统中。

Profibus-DP绝对值编码器很早就进入了中国市场，1999年在上海APEC会场外的外滩吴淞路水闸自控项目中，需要在系统中接入绝对值编码器，当时在现场已经选定的三菱PLC上发现有profibus-DP接口，于是首次选用了Profibus－DP绝对值多圈编码器，做17个闸门的联网联动自动化控制。同年在广东水利枢纽飞来峡船闸项目中实现了上下闸首100多米距离（布线电缆400多米）的8个绝对值编码器的联网与同步控制，也是用Profibus-DP与西门子s7-400相联，该项目为三峡船闸的前期实验项目，对后来三峡的设计定下了编码器选型基调。最后三峡项目设计部分用了S7-300与SM338模块，连接SSI绝对值多圈编码器，部分用S7-400直接与profibus-DP编码器连接。

在中国市场，profibus-DP 绝对值编码器被选用到港口机械（ZPMC）、钢铁厂（宝钢）、起重项目及三峡飞来峡千岛湖富春江等水闸自动化控制的应用。“Professional Bus”对于现场电气EMC和现场工程师也有很高的Professional（专业）要求，否则就会玩不转。

Profibus-DP绝对值编码器需要有加入PI协会（需每年缴纳会费），获得授权的ID号，并有注册商标LOGO的GSD文件。编码器产品的通讯部分需经过指定的profibus实验室测试认证（收费）。上述工作各种投入我们都早已完成，希望profibus-DP的生命力能比modbus RTU更强更久。

21，CC-link

CC-link的总线为日系三菱公司为主推出，由于绝对值多圈编码器基本上由欧系厂家出现在中国市场，CC-link的绝对值编码器目前还没有在中国市场看到。

22，RS485主动广播式

RS485主动广播式是点对点的高速通讯，以伺服电机编码器与伺服控制器之间约定的厂家协议，在日系绝对值编码器上使用。

以下省略N多RS485，，，

第五类：以太网

以太网在互联网的巨大成功，也引起了工业自动化行业的关注，并迅速引用了以太网技术。

以太网是当今现有局域网采用的最广泛的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，目前通常使用双绞线（UTP线缆）进行组网。包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)、千兆网(1Gbit/s)和10G（10Gbit/s）以太网。它们都符合IEEE802.3。

什么是“载波监听多路访问及冲突技术”？说白了就是同一个网络上有那么多节点又要快, 又多又快的忙中出错与冲突变成了常态。以太网思维是将“出错”和“冲突”当成了家常便饭，快速中数据出错与各节点冲突的矛盾必然发生。以太网认可了这种混乱与冲突是必然会有的，以快速又高容错性的设计，所有设备都挂在一个通讯电缆上（双绞线或同轴），在抢话筒的高度快速混乱下的竞争抢答与冲突仲裁，经仲裁有优先权的设备获得发言在线上广播，所有其它设备都可以监听，但是只有寻址对头的那个设备下载信息。这种传输相当于广播找人，是点对点全双工的。

这样的好处是高速，所有设备处于同步发信的预备状态和同步接收状态，是全双工的。传输时点对点的时间上处于低延时。同时，随着微电子技术芯片的高速发展，以太网芯片计算处理已实现了多任务多路并行处理，对于这种高速的多路的处理与判断可以用并行算法而成倍提高计算速度。例如FPGA芯片，甚至x86芯片，处理速度极高。同步全双工、点对点、并行计算处理这些快速特点确定了以太网的高速性。

以太网的另一个优点，是数据可靠安全性。由于同时要处理网络上大量节点的信息的技术发展的要求，以太网通讯机制从设计就对于数据的检错、高容错性和仲裁优化，使得数据传输的可靠性比总线时代高。

 以太网再一个优点是广泛性使用的低成本。互联网的大量应用使得硬件成本的大幅度下降，随着摩尔定律这些高速芯片和其它以太网器件已经下降达到民用接受的价格。由于成本的下降，有更多的人群使用以太网传输建立的互联网，又反过来促进了以太网技术的不断再提高。

互联网精神：广泛互联的、可低成本使用的、可共享的精神。如果没有互联网低成本互联共享精神，就难获底层数据源头的支持和终端使用者的切身好处，顶多也是由粉丝追捧的现场总线的以太网升级版，不可能成为工业互联网标准。

51，Modbus TCP

ModbusTCP是modbus RTU总线改动几个字节（加入TCP/IP），而直接运用到了以太网技术。与modbus总线一样，同样是免费开放的成熟低成本的以太网。

ModbusTCP绝对值编码器的应用目标是远距离低成本的信息传输。尤其是可以直接实现光纤远距离通讯，又可避免了远程传输难以实现等电位的现场传输抗干扰问题。目前有以太网接口的PLC都可以连接modbus TCP编码器。

52，EtherNet/IP

美国罗克韦尔的以太网协议，其编码器在中国市场很少见。

53，Powerlink

POWERLINK=Canopen+Ethernet，非常聪明的嫁接。鉴于Canopen在自动化领域里的成熟广阔应用基础，POWERLINK 融合了这两项技术的优点，即拥有了Ethernet的高速、开放性接口，以及Canopen在工业领域良好的SDO 和PDO 数据定义，在某种意义上说POWER LINK就是Ethernet 上的Canopen，物理层、数据链路层使用了Ethernet介质，而应用层则保留了原有的SDO 和PDO对象字典的结构，这样的好处在于： POWERLINK 无需做较多的改动即可实现；保护原有投资的利益；开放性的低成本接口，便于原有的Canopen技术员开发；POWERLINK绝对值编码器作为运动控制位置同步信息的辅助编码器使用。例如提供变频电机的绝对值位置于伺服电机做多轴同步控制。

54，EtherCat

EtherCat（以太网控制自动化技术）是一个用以太网为基础的开放架构的现场总线系统，数据传输方式比Canopen更进一步为高速服务。有一个或多个主站和多个从站构成总线结构（EtherCAT 系统最多可容纳65535个设备）。主站具有强大的并行运算与数据存储能力，可以将大量的运算与数据存储放在主站，减轻从站负担。

EtherCAT突破了其它以太网数据包发送收取的方式，不必再像从前那样在每个连接点接收以太网数据包，然后进行解码并复制为过程数据。当帧通过每一个设备（包括底层端子设备）时，EtherCAT从站控制器读取对于该设备十分重要的数据。同样，输入数据可以在报文通过时插入至报文中。在帧被传递 （仅被延迟几位）过去的时候，从站会识别出相关命令，并进行处理。此过程是在从站控制器中通过硬件实现的，因此与协议堆栈软件的实时运行系统或处理器性能无关。网段中的最后一个EtherCAT从站将经过充分处理的报文返回，这样该报文就作为一个响应报文由第一个从站返回到主站。

EtherCat分布时钟的精确校准是同步的最有效解决方案，在某种程度上具备错误延迟的容错性。在EtherCAT中，数据交换完全基于纯粹的硬件设备。由于通讯利用了逻辑环网结构和全双工快速以太网而又有实际环网结构，“主站时钟”可以简单而精确地确定对每个“从站时钟”的运行补偿，分布时钟基于该值进行调整，这意味着它可以在网络范围内提供信号抖动小于1微秒的、非常精确的时钟基。高性能分布时钟不仅用于同步，而且也可以提供多从站数据采集时本地时间的精确信息，被测量值可被分配以非常精确的时间戳。

——基于以太网的主从结构的现场总线系统，强大的主站硬件支持，优选数据全双工高速传递，分布时钟精确校准。其特点适合用于运动控制，尤其是多轴同步控制。

    EtherCat绝对值编码器需加入ETG协会组织（免费），编码器需经过EtherCat实验室通讯测试认证。EtherCat绝对值多圈编码器最适合用于多轴同步的辅助编码器，提供精确的绝对值时间同步与绝对值位置同步，例如伺服电机与变频电机、步进电机的混合系统的多轴同步控制。国内已有多家EtherCat总线型运动控制器，最近的两年普及很快。

55，Profinet( RT,IRT)

西门子及PI协会下的以太网协议。有RT和IRT之分，实时性要求高的需要用IRT，在德国工业4.0引领下如雷贯耳。西门子请了很多专家，要介绍这个还轮不到我。有西门子论坛的“砖家”给了我一个标签，我“就是个卖编码器的”。我们从1998年开始卖编码器给无数个西门子用户，卖了二十年编码器了，就是给西门子用户服务的。我们的Profinet机械多圈绝对值编码器（编码器部分含有自主知识产权的我的发明专利）已经拿到（西门子）指定的第三方实验室检测通过认证证书。

需要提醒的是，现在中国市场发现有较多的Profinet编码器是用韦根计数的电子多圈伪绝对值的，成本与机械式真绝对值多圈编码器比要低很多。用户采购时要问清楚，韦根计数的电子多圈编码器不是绝对值的编码器。也许是目前来说加上profinet接口成本太高了，成本压力太大，有些厂家以电子多圈profinet的较低成本进入了中国市场。

Profinet绝对值编码器可以连接西门子S7-1200和S7-1500。可以做自动化控制和多轴联动同步控制。已有很多案例。

56，CC-linkIE，SERCOS等，还没有此类以太网信号编码器在中国出现。

以下省略N种以太网。

第六类：无线通讯编码器

蓝牙、zigBEE、RFID数传。无线通讯编码器输出是基于物联网发展提出的要求，主要是在旋转云台、导轨车上用的编码器。在工业领域无线通讯编码器运用很少。目前常用的是一组modbus RTU编码器通过RS485转无线数传电台的方式实现无线通讯。

第七类：CAM电子凸轮开关

绝对值编码器内置计算芯片及可编程界面，可编程预设位置输出开关，以替换或模拟现场接近开关组或凸轮开关，也称为智能I/O绝对值编码器。

第八类：单电缆

单电缆是将数字信号载波在编码器的供电电源线缆上，仅仅只有电源线的“单电缆”。

8.1，DSL

DSL由Sick公司从hiperface发展而来。用于伺服编码器的省线连接方案。伺服专用编码器从SSI+sincos的十根线（RS422四线、sincos四线、电源2线）一路发展到只剩下电源两根线，Sick把省线技术发展到了极致。

FFAB分析：编码器DSL技术的省线可以将伺服电机混乱的各种电源、信号线整合到最少，现场好看。同时对于安全编码器的要求，需要有冗余电源与冗余安全信号的传输，安全编码器可以同时接出两组线缆，一组为用户现有的总线信号技术，另一组冗余的线缆可以由DSL承担。

就本人的观点，DSL较适合于安全编码器的双备冗余线之一。作为伺服编码器单独用DSL的话，省线并不省钱，因为有两端的芯片及开发成本，及DSL长期的现场服务成本。

8.2，EtherCat SL

这是EtherCat的单电缆技术。同样有可能将来在安全编码器的冗余线上出现，中国市场还没有看到。

这一层留着介绍工业互联网络TSN绝对值编码器

从上到下看了一遍。

怎么感觉编码器与工业以太网没啥关系呀。工业互联网是个啥东西？

一根“网线+电源“连接编码器不是早就有了么？我们使用都好多年了。

Drive-CLiQ 千兆的传输不是编码器常用的么？

互联网上传输编码器信号？开玩笑吧。它能做啥用？

PN接口的编码器已经出来好久了。算不上是什么新鲜玩意了。

楼主说的编码器数据上传到互联网的意思估计是作为监控使用的吧。否则想不到有什么太大的作用了

谁会上传个编码器的数值？

这个绝对值有啥意义？

何况工业以太网上，TCP的传输又不是确定的时间间隔。更甭提在互联网上了。

不管什么编码器，没有转换模块的支持；它也只能是个编码器而已。

的确想不到有什么太大的作用。

个人认为编码器也只不过就是一个测量传感器而已。

文章是拿来主义分享的

工业互联网的基础是CPS赛博系统，也就是底层传感器数据上网，编码器是现有最典型的数字式传感器。是大数据“云”的”水分子”源头。西门子讲数字双胞胎，数字的源头来自于传感器，而不是PLC。

如果说应用，现在“智能”的定义 已经进化到具有数据大量记录并自学习提高阶层。自学习的目的甚至是突破现有PLC的已经编好的程序，再做优化，故障分析，品质管理事故分析，安全监控管理，生产效率短板分析。这些都希望编码器数据能够直接上网。
典型的是起重安全远程监控记录，塔吊升降机等。
工业互联网已经超越了原先3.0的自动化。

前面讲那么多编码器信号，说明一个问题，工业互联网需要倾听底层数据传感器，指明一个即能兼容现有自动化，又能发展到工业互联网的数据格式道路，大家也都在争论阶段。

纯粹的的罗列“时髦名词”。

未经处理的元数据、又不是即时的。把它们送到网上有何意义？

如果处理了（其实，不经处理，你也送不上网呢！）它就不是元数据了。

只能代表“曾经”的状态。

这对于编码器有啥关系！

感觉就是“生拉硬扯”地把它们搅在一起。贴个“好看的标签”！不是吗？

各位大侠高手见笑，我只是分享一下编码器的各种输出信号，看西门子在宣传工业互联网，所以靠个热点把各种编码器的输出信号，从最普通型的到网络型的梳理一遍而已，如有不对的欢迎指出。