一种基于5G通信的编码器的制作方法

本发明涉及编码器技术领域，具体地说，特别涉及一种基于5g通信的编码器。

背景技术：

编码器在我国拥有十分广阔的市场，如数控机床，交流伺服电机，液压油缸，机床工具，铁道交通，新能源以及港口机械等行业，都大量的使用编码器产品。国内技术水平远落后于国际先进水平，不能满足国内和国际的市场的需求，随着工业设备自动化程度的提高，编码器产品的应用越来越广泛，客户已不再满足通过编码器实现设备的位置和转速采集，反馈到驱动设备，还要求整个系统实现更为复杂而灵活的智能控制功能，纵观工业自动化的发展特点，通信化，网络化已经是不可逆转的趋势，这为传感器等自动化产品应用范围的扩大创造了更多的可能，编码器产品随着光电技术，通信技术，网络技术的发展，工业自动化正朝着产品数字化，控制智能化，系统平台化，资源共享化方向积极发展。随着互联网技术的发展，移动数据的需求爆炸式的增长，越来越多的设备接入到移动网络中，现有的移动通信系统难以满足未来需求，第5代通信技术(5g)应运而生。5g具有以下特点：

(1)超大的网络容量，提供千亿设备的链接能力，满足物联网通信；

(2)空口时延需要在1ms左右；

(3)连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100mbit/s；

(4)流量密度和连接数密度大幅提高；

(5)峰值速率需要达到gbit/s的标准；

(6)系统协同化，智能化水平提升，表现为多用户，多点，多天线，多摄取的协同组网，以及网络间灵活的自动调整。

现有技术具有以下几点缺陷和不足：

(1)编码器根据检测原理分为光电编码器和磁编码器；其与主控器通信的主要接口电路有串行方式，并行方式和总线方式三种，主控器到管理运维平台的通信方式有rs485和profibus总线，以太网接口通信，2g/4g无线传输等方式；

(2)总线布线麻烦，成本高，施工量大，维护不便等诸多问题；

(3)串行方式和并行方式的传输距离受限，一般可以传输距离最远不超过30m，传输速度较慢，速率不超过115.2kbps；

(4)2g通信的上行速率是9.6kbps，下行速率是9.6kbps，现有的4g高速通信的上行速率是50mbps，下行速率是150mbps，因此编码器的数据传输到平台的最快通信方式数据响应时间平均在500ms，如果考虑总线的主从方式多从机的通信方式，传输时间会更长，对于工业自动化控制运维等应用来说，响应时间比较慢。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种基于5g通信的编码器，其兼容多种输出方式的光电编码器和磁编码器，响应速度快，编码器的数据响应时间提高到120ms，编码器的安装节点不受布线的困扰，每个节点的身份信息都是唯一的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于5g通信的编码器，包括磁编码器、光电编码器、信号调理转换控制电路和5g模组，所述磁编码器和光电编码器都与信号调理转换控制电路相连，所述信号调理转换控制电路与5g模组相连，所述5g模组中设有电源管理电路。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信号调理转换控制电路采用的是支持多种信号输入方式，并转换成modbus或者ethercat工业场所设备支持的通信协议。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信号调理转换控制电路通过uart接口与5g模组进行通信。

作为本发明的一种优选实施方式，所述5g模组中安装有状态指示灯。

作为本发明的一种优选实施方式，所述5g模组通过运营商基站与云平台相连。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信号调理转换控制电路中安装有状态指示灯。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信号调理转换控制电路中安装有光耦隔离模块。

作为本发明的一种优选实施方式，所述5g模组经由运营商基站和云平台与设备远程监控及运维平台相连。

本发明中的光电编码器和磁编码器按照工作原理都可以分为增量式和绝对式两类，增量式输出编码器常见的有驱动器输出，电压输出，集电极开路输出，绝对式输出编码器常见的有格雷码输出，ssi串行输出，rs485/rs422输出等以及脉冲计数信号；本发明中的信号调理转换控制电路采用的是支持多种信号输入方式，并转换成modbus或者ethercat等工业场所设备常用的通信协议，然后通过uart接口与5g模组进行通信，并通过运营商基站传输编码器的采集数据到云平台，再到设备远程监测及运维平台。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)兼容多种输出方式的光电编码器和磁编码器；

(2)响应速度快，编码器的数据响应时间提高到120ms；

(3)编码器的安装节点不受布线的困扰，每个节点的身份信息都是唯一的。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；。

附图标记说明：

1：磁编码器，2：光电编码器，3：信号调理转换控制电路，4：5g模组，5：运营商基站，6：云平台，7：设备远程监控及运维平台。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的一种基于5g通信的编码器，包括磁编码器1、光电编码器2、信号调理转换控制电路3和5g模组4，所述磁编码器1和光电编码器2都与信号调理转换控制电路3相连，所述信号调理转换控制电路3与5g模组4相连，所述5g模组4中设有电源管理电路。

优选的，所述信号调理转换控制电路3采用的是支持多种信号输入方式，并转换成modbus或者ethercat工业场所设备支持的通信协议。

优选的，所述信号调理转换控制电路3通过uart接口与5g模组4进行通信。

优选的，所述5g模组4中安装有状态指示灯。

优选的，所述5g模组4通过运营商基站5与云平台6相连。

优选的，所述信号调理转换控制电路3中安装有状态指示灯。

优选的，所述信号调理转换控制电路3中安装有光耦隔离模块。

优选的，所述5g模组4经由运营商基站5和云平台6与设备远程监控及运维平台7相连。

本发明中的光电编码器2和磁编码器1按照工作原理都可以分为增量式和绝对式两类，增量式输出编码器常见的有驱动器输出，电压输出，集电极开路输出，绝对式输出编码器常见的有格雷码输出，ssi串行输出，rs485/rs422输出等以及脉冲计数信号；本发明中的信号调理转换控制电路2采用的是支持多种信号输入方式，并转换成modbus或者ethercat等工业场所设备常用的modbus和profibus通信协议，然后通过uart接口与5g模组4进行通信，并通过运营商基站5传输编码器的采集数据到云平台6，再到设备远程监测及运维平台7。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。