[發明專利]一種基于5G通信的編碼器

在審

• 申請號: 201910902303.5
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110809022A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 程佳盟;丁明東;谷榮祥
• 申請（專利權）人: 西安中星測控有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種基于5G通信的編碼器，主要內容為：包括磁編碼器、光電編碼器、信號調理轉換控制電路和5G模組，所述磁編碼器和光電編碼器都與信號調理轉換控制電路相連，所述信號調理轉換控制電路與5G模組相連，所述5G模組中設有電源管理電路。本發明兼容多種輸出方式的光電編碼器和磁編碼器，響應速度快，編碼器的數據響應時間提高到120ms，編碼器的安裝節點不受布線的困擾，每個節點的身份信息都是唯一的。

技術領域

本發明涉及編碼器技術領域，具體地說，特別涉及一種基于5G通信的編碼器。

背景技術

編碼器在我國擁有十分廣闊的市場，如數控機床，交流伺服電機，液壓油缸，機床工具，鐵道交通，新能源以及港口機械等行業，都大量的使用編碼器產品。國內技術水平遠落后于國際先進水平，不能滿足國內和國際的市場的需求，隨著工業設備自動化程度的提高，編碼器產品的應用越來越廣泛，客戶已不再滿足通過編碼器實現設備的位置和轉速采集，反饋到驅動設備，還要求整個系統實現更為復雜而靈活的智能控制功能，縱觀工業自動化的發展特點，通信化，網絡化已經是不可逆轉的趨勢，這為傳感器等自動化產品應用范圍的擴大創造了更多的可能，編碼器產品隨著光電技術，通信技術，網絡技術的發展，工業自動化正朝著產品數字化，控制智能化，系統平臺化，資源共享化方向積極發展。隨著互聯網技術的發展，移動數據的需求爆炸式的增長，越來越多的設備接入到移動網絡中，現有的移動通信系統難以滿足未來需求，第5代通信技術(5G)應運而生。5G具有以下特點：

(1)超大的網絡容量，提供千億設備的鏈接能力，滿足物聯網通信；

(2)空口時延需要在1ms左右；

(3)連續廣域覆蓋和高移動性下，用戶體驗速率達到100Mbit/s；

(4)流量密度和連接數密度大幅提高；

(5)峰值速率需要達到Gbit/s的標準；

(6)系統協同化，智能化水平提升，表現為多用戶，多點，多天線，多攝取的協同組網，以及網絡間靈活的自動調整。

現有技術具有以下幾點缺陷和不足：

(1)編碼器根據檢測原理分為光電編碼器和磁編碼器；其與主控器通信的主要接口電路有串行方式，并行方式和總線方式三種，主控器到管理運維平臺的通信方式有RS485和Profibus總線，以太網接口通信，2G/4G無線傳輸等方式；

(2)總線布線麻煩，成本高，施工量大，維護不便等諸多問題；

(3)串行方式和并行方式的傳輸距離受限，一般可以傳輸距離最遠不超過30m，傳輸速度較慢，速率不超過115.2Kbps；

(4)2G通信的上行速率是9.6Kbps，下行速率是9.6Kbps，現有的4G高速通信的上行速率是50Mbps，下行速率是150Mbps，因此編碼器的數據傳輸到平臺的最快通信方式數據響應時間平均在500ms，如果考慮總線的主從方式多從機的通信方式，傳輸時間會更長，對于工業自動化控制運維等應用來說，響應時間比較慢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，公開了一種基于5G通信的編碼器，其兼容多種輸出方式的光電編碼器和磁編碼器，響應速度快，編碼器的數據響應時間提高到120ms，編碼器的安裝節點不受布線的困擾，每個節點的身份信息都是唯一的。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于5G通信的編碼器，包括磁編碼器、光電編碼器、信號調理轉換控制電路和5G模組，所述磁編碼器和光電編碼器都與信號調理轉換控制電路相連，所述信號調理轉換控制電路與5G模組相連，所述5G模組中設有電源管理電路。

作為本發明的一種優選實施方式，所述信號調理轉換控制電路采用的是支持多種信號輸入方式，并轉換成Modbus或者Ether CAT工業場所設備支持的通信協議。