數控火焰切割機電路設計及信號干擾預防

時間：2014-10-31

數控火焰切割機電路設計及信號干擾預防

    國內數控火焰切割機相關技術的發(fā)展源于早期的手工氣割加工處理，隨著近年來下游需求的帶動，以數控自動化實現對傳統(tǒng)氣割加工方式的改造而形成的數控火焰切割機也在逐步得到完善，但出于各方面原因，在談到數控機床的信號干擾及電路設計問題時，仍然有不少數控火焰切割機設備用戶企業(yè)沒有重視，其根本原因在于對于傳統(tǒng)氣割加工方式的固有觀念，認為數控火焰切割機并沒有涉及到對電子電路的元器件的使用。那么事實是否如此呢？以下武漢嘉倍徳科技生產部將為您解答。
    數控火焰切割機控制系統(tǒng)中既包含高電壓、大電流的強電設備，又包含低電壓、小電流的控制與信號處理設備，即弱電設備。強電設備產生的強烈電磁干擾對弱電設備的正常工作構成較大的威脅。此外，數控火焰切割機系統(tǒng)所處生產現場的電磁環(huán)境較惡劣，系統(tǒng)外各種動力負載的干擾、供電系統(tǒng)的干擾、大氣中電磁波的干擾等都會對系統(tǒng)內的弱電設備產生嚴重影響，由于弱電設備是控制強電的設備，所以一旦弱電設備受到干擾，較終將導致整個數控火焰切割機系統(tǒng)的癱瘓。
    從生產角度來看，通常從以下幾個方面采取措施來提高數控火焰切割機系統(tǒng)的擾干擾能力。

一、減少數控火焰切割機電氣控制系統(tǒng)中的干擾可采取以下措施
　　1. 在電源輸入部分加壓敏電阻保護（浪涌吸收器），對線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進行抑制。
　　2. 感性負載加裝吸收電路，抑制瞬態(tài)噪聲。系統(tǒng)中的感性負載如繼電器、接觸器、電磁閻、電動機等在關斷時會產生強烈的脈沖噪聲，影響其他電路的正常工作，**在感性負載處加裝吸收電路，抑制瞬態(tài)噪聲。直流電感元件（直流繼電器線圈）并聯續(xù)流二掇管。交流接觸器、電磁閥、繼電器的線圈并聯RC阻容吸收器。三相交流電動機的電樞繞組之間并聯RC阻容吸收器。
　　3. **良好的“接地”?！敖拥亍笔菙悼貦C床安裝中一項關鍵的抗干擾技術。數控系統(tǒng)和電氣柜中的控制設備**按照使用說明書的要求進行“接地”，否則電網中的許多干擾因素都會通過“地線”對機床的運行產生干擾。數控機床的地線系統(tǒng)有：信號地（工作地）——用來提供電信號的基準電壓(ov)；框架地（保護地）——是以安全性及防止外來噪聲和內部噪聲為目的的地線系統(tǒng)，它是裝置面板、單元外殼、操作面板及各裝置間接口的屏蔽線；系統(tǒng)地——將框架地和大地相連接。對系統(tǒng)接地的要求為：在電氣控制柜內，不允許中線與地線相連接，也不允許共用一個端子PEN（PE與N短接的端子稱為PEN端子）；控制柜內應安裝有接地排（可采用厚度>3mm的銅板）。接地排接人大地，接地電阻應小于40；系統(tǒng)各電氣設備的框架地應用盡量粗和短的黃綠雙色線連接到接地排上；框架接地線不要構成環(huán)路。
　　采用屏蔽技術。屏蔽技術用來抑制電磁噪聲沿著空間的傳播，即切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。通常用金屬材料或磁性材料把關鍵元件或組件的區(qū)域包圍起來，使屏蔽體內外隔離。

二、減少數控火焰切割機供電線路和信號線路的干擾措施
    1. 數控火焰切割機遠離具有中、高頻電源的設備。
    2. 數控火焰切割機不要和大功率且頻繁起停的設備用同供電干線供電。
    3. 對于電網電壓較長時間的欠電壓、過電壓和電壓波動的場合安裝交流穩(wěn)壓器。
    4. 采用電源濾波器。電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電罔中的噪聲進入設備，也可以抑制設備所產生的噪聲污染電網。
    5. 采用帶屏蔽層的隔離變壓器。隔離變壓器是一種應用相當廣泛的電源抗干擾設備，它較基本的作用是實現電路與電路之間的電氣隔離，解決設備與設備之間產生的干擾。
    6. 模擬信號傳輸線的配線應盡可能短，并使用屏蔽線。
    7. 光電編碼器、手搖脈沖發(fā)生器、光柵尺等的輸出信號在接收電路端并聯電容，抑制高頻干擾，如圖305肝示。光電編碼器電纜的屏蔽層雙端接地。
    8. 電動機驅動電纜屏蔽層雙端接地。
    9. 動力線和信號線分開走線。
    10. 控制信號線采用屏蔽雙絞線。

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