数控机床控制系统的抗干扰分析

数控机床控制系统的抗干扰分析

前言：抗干扰：用来对抗通讯或雷达运行的任何干扰的系统或技术 。学术定义：（1）抗干扰的定义是：结合电路的特点使干扰减少到最小。（2）所谓抗干扰：是指设备能够防止经过天线输入端，设备的外壳以及沿电源线作用于设备的电磁干扰。 1. 干扰源的分析 （1）电源系统干扰 数控机床控制系统的供电电源由电网供给，由于电网覆盖范围广，所有空间电磁 干扰，尤其是电网内部的变化，如大型电力设备起停，交直流传动装置引起的谐波，电网短路暂态冲击等，都会通过输电线路传到数控机床控制系统，影响其的正常运行。据统计，电源的瞬时短路，欠压，过压和电网窜人的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90％以上。因此在抗干扰设计中，应重点考虑电源干扰。 （2）磁场耦合干扰

在大功率电动机，变压器和有大电流通过的电线周围都有较强的磁场。此磁场可在场内的导线中产生感应电动势。在HTC2050数控车床工作时，其主轴电动机动作所产生的干扰，有可能使位控模块中的信号出错，存储器内数据改变，导致伺服电动机工作失常。 （3）漏电耦合干扰

绝缘电阻降低而由漏电流引起的干扰。多发生于工作条件比较恶劣的环境或器件性能退化，器件本身老化的情况下。 （4）接地干扰

数控机床控制系统的地线包括系统地，屏蔽地，交流地和保护地等。接地系统混乱会引起各个接地点电位分布不均，引起地环路电流，影响系统正常工作。

2.干扰方式

（1）交流供电电源收邻近大功率用电设备启动制动的影响造成电源波动。 （2）直流电源负载能力不足缺乏稳定的功率储备，造成直流电源电压随负载的变化而波动。

（3）电子原件的固有干扰。

（4）干扰通常以传导和辐射两种形式传入数控机床。 （5）电源与地线的线径太细或布局不合理。

（6）控制信号引线过长又没有采取必要的屏蔽隔离措施。 3.抗干扰措施

（1）硬件抗干扰的主要措施

（1 接地系统的抗干扰措施：利用地线接法使其具有较强的抗干扰能力，能够保证数控机床的正常运行。

（2 电源系统的抗干扰措施：为抑制来自电源的干扰，在交流电源进线处采用了滤波器和有静电屏蔽的隔离变压器，并设有变阻二极管用来吸收瞬变干扰和尖脉冲干扰…

（3 导线中采用的抗干扰措施：为防止在信号传输过程中受到电磁干扰，

可采取 以下措施：①用抗干扰的传输线，如多股双绞线，屏蔽 电缆，同轴电缆，光纤电缆等；②交流输入输出信号与 直流输入输出信号分别使用各自的电缆；③控制器的 接地线与电源线或动力线分开。 （2）软件抗干扰的主要措施 （1 软件滤波 （2 数字滤波 4.结束语

数控机床控制系统的干扰是一个复杂的问题。在 实践工作过程中，应结合现场条件，分析存在的干扰 源，有针对性地设计抗干扰措施，重点在硬件设计中采 取相应的保护措施，软件方面的抗干扰设计可作为硬 件抗干扰的补充，进一步提高数控系统的抗干扰能力。