SSI : Interface série synchrone pour codeurs absolus

SSI : Interface série synchrone pour codeurs absolus

SSI (Synchronous Serial Interface) est un protocole de communication point à point conçu spécifiquement pour transmettre la position absolue des encodeurs aux contrôleurs. Il s'agit de la norme de facto pour les codeurs absolus avec interface série.

Principe de fonctionnement

SSI est un protocole maître-esclave synchrone :

1. Le maître (automate/contrôleur) génère un signal d'horloge (CLK)
2. Le encodeur (esclave) répond avec les bits de position sur le canal de données (DATA), synchronisés sur le front montant de l'horloge
3. La transmission est unidirectionnelle : l'encodeur envoie uniquement la position, il ne reçoit pas de commandes

Calendrier du protocole

1. Le maître envoie N impulsions d'horloge (une pour chaque bit de données)
2. L'encodeur décale les bits de position du MSB (bit le plus significatif) vers le LSB.
3. Après le dernier bit, le maître arrête de générer des horloges
4. Une période de pause (durée monoflop, généralement 12-30 μs) réinitialise la communication pour le cycle suivant

Spécifications techniques

• Vitesse d'horloge : 100 kHz — 2 MHz (généralement 500 kHz)
• Nombre de bits : 13-25 bits (monotour) ou jusqu'à 30 bits (multitours)
• Interface physique : Différentiel RS-422 (4 fils de données)
• Distance maximale : 50 m (à 500 kHz), 10 m (à 2 MHz)
• Codage : Code Gray (standard) ou binaire naturel

Câblage

• Clock+ et Clock- (du maître à l'encodeur)
• Data+ et Data- (de l'encodeur au maître)
• +24V et GND (alimentation)
• Total : 6 fils (+ écran)

Code Gris

SSI utilise généralement le code Gray pour éviter les erreurs de transition. En code Gray, un seul bit change entre deux positions adjacentes. Si vous lisiez en binaire naturel lors d'une transition (par exemple de 0111 à 1000), un léger déphasage pourrait lire une valeur incorrecte (par exemple 0000 ou 1111).

Avantages

• Transmission numérique robuste (différentiel RS-422)
• Aucune perte de position après la mise hors tension
• Protocole simple, facile à mettre en œuvre
• Pris en charge par tous les principaux automates (Siemens, Beckhoff, Allen-Bradley)

Limites

• Communication unidirectionnelle (pas de diagnostic du codeur)
• Un encodeur par connexion (point à point, pas de bus)
• Pas de paramétrage à distance

Automates compatibles

• Siemens : SM338, modules ET200 avec module SSI

-Beckhoff : EL5001, EL5002

• Allen-Bradley : modules SSI 1769-SSI