SSI: Interfaccia Seriale Sincrona per Encoder Assoluti
SSI (Synchronous Serial Interface) è un protocollo di comunicazione punto-a-punto progettato specificamente per la trasmissione della posizione assoluta dagli encoder ai controller. È lo standard de facto per encoder assoluti con interfaccia seriale.
Principio di Funzionamento
SSI è un protocollo master-slave sincrono:
- Il master (PLC/controller) genera un segnale di clock (CLK)
- L'encoder (slave) risponde con i bit di posizione sul canale dati (DATA), sincronizzati sul fronte di salita del clock
- La trasmissione è unidirezionale: l'encoder invia solo la posizione, non riceve comandi
- Il master invia N impulsi di clock (uno per ogni bit di dati)
- L'encoder shifta i bit di posizione dal MSB (bit più significativo) al LSB
- Dopo l'ultimo bit, il master smette di generare clock
- Un periodo di pausa (monoflop time, tipicamente 12-30 μs) resetta la comunicazione per il ciclo successivo
- Velocità clock: 100 kHz — 2 MHz (tipicamente 500 kHz)
- Numero di bit: 13-25 bit (singleturn) o fino a 30 bit (multigiro)
- Interfaccia fisica: RS-422 differenziale (4 fili dati)
- Distanza massima: 50 m (a 500 kHz), 10 m (a 2 MHz)
- Codifica: Gray code (standard) o binario naturale
- Clock+ e Clock- (dal master all'encoder)
- Data+ e Data- (dall'encoder al master)
- +24V e GND (alimentazione)
- Totale: 6 fili (+ schermo)
- Trasmissione digitale robusta (differenziale RS-422)
- Nessuna perdita di posizione dopo spegnimento
- Protocollo semplice, facile da implementare
- Supportato da tutti i principali PLC (Siemens, Beckhoff, Allen-Bradley)
- Comunicazione unidirezionale (nessuna diagnostica dall'encoder)
- Un encoder per connessione (punto-a-punto, no bus)
- Nessuna parametrizzazione remota
- Siemens: moduli SM338, ET200 con modulo SSI
- Beckhoff: EL5001, EL5002
- Allen-Bradley: moduli SSI 1769-SSI
Tempistica del Protocollo
Specifiche Tecniche
Cablaggio
Codice Gray
SSI usa tipicamente il codice Gray per evitare errori di transizione. Nel codice Gray, tra due posizioni adiacenti cambia un solo bit. Se si leggesse in binario naturale durante una transizione (es. da 0111 a 1000), un leggero sfasamento potrebbe leggere un valore errato (es. 0000 o 1111).
