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数控系统抗干扰的措施
日期：2010年12月29 来源：沈阳机床（集团） 关键字：数控机床
引入CNC的噪声源是电容耦合、电磁干扰、接地环不良等。CNC对外部噪声虽然设有保护措施，但因定量地测量噪声大小和频率很困难，而且不定因素很多，因此，在极力抑制噪声产生的同时，防止巳产生的噪声引入CNC，提高CNC机床的稳定性极为重要。安装电柜时，要考虑采用以下机床噪声的处理方法。
1)信号线的分组机床所使用的电缆分类每组电缆应按表中所述处理方法处理，并按分组走线，。
2)数控机床各种地线的连接数控机床应采用一点接地法，不可图方便，到处就近接地，结果造成多点接地，形成地环流。数控机床接地方法有3种，即信号地、框架地和系统地。接地系统配线的沣煮事项如下，
①信号地（Signal Cround，SG）。供给电信号用的基准电压。在控制单元中，信号地与框架地仅在一处相连。
②框架地（Frame Ground，FC）。框架地的目的是用来提高系统可靠性，屏蔽内部和外来的噪声。具体而言，在设备的框架、单元外壳、面板与设备相连接口处对电缆进行屏蔽。
③系统地（System Croundse】。系统地是把各设备或单元之间设置的框架地作为系统与大地相连接。系统地的接地电阻小于1000。接地电缆要有足够的横截面积，以便安全应对短路时的故障电流（一般大于AC电源线的截面积）。在供电时，系统地线要与AC电源线构成一体使用，地线分开连接时，不要供电。
CNC控制单元中的电气回路的零线通过系统地接线端子与电柜接线板相连。系统地端子在控制单元背面的印制电路板上。数控装置系统地的连接。3)抑制、缩小供电线路的干扰数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备；要避免大功率起动、停止频繁的设备和电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，而采用独立的动力线供电。在电网电压变化较大的地区，供电电网与数控机床之间应加自动调压器或电子稳压器，以减小电网电压的波动。动力线与信号线要分离，信号线采用绞合线，以减少和防止磁场耦合和电场耦合的干扰：
4)防止强电干扰数控机床强电柜中的接触器、继电器等电磁部件都是CNC系统的干扰源。交流接触器、交流电动机频繁起动、停止时，其电磁感应现象会使CNC系统控制电路中产生尖峰、浪涌等噪声，线圈电感将产生很高能量的脉冲电压。这个脉冲电压会通过电缆干扰电子线路。因此，一定要对这些电磁干扰采取措施，予以消除。为减小这个电压，在AC设备中使用灭弧器，在DC中使用二极管，具体的措施如下：
①在交流回路中。在交流接触器线圈的两端或交流电动机的三相输人端并联RC网络，称为CR形灭弧器，（如采月压敏电阻，叉称浪涌吸收器，也可对线路中的瞬变、尖峰等噪声起一定的保护作用，可钳制脉冲电压的峰值申压侣不能棒制脉冲电压的突然上升，因此，推荐使用CR形灭弧器）。灭弧器的CR值标准，根据线圈的静态电流和直流电阻确定。
a电阻值R相当于线圈的有效直流电阻。
b静态电容量c为熹~嘉m
②在直流电路中。对于直流接触器或直流电磁阀的线圈，在它们的两端反相并人一个续流二极管，称为二极管形灭弧器，如图3 -19所示。二极管的耐压值约为额定电压的2倍，电流也约为2倍。
这些办法均可抑制这些电气产生的干扰。但要注意的一点是，这些吸收网络的连线不应大于20cm，否则，效果不会太好。另外，在CNC系统的控制电路的输入电源部分，也要采取措施。一般是在三相电源线间并联浪涌吸收器，从而有效地吸收电网中wJ尖峰电压，起到一定的保护作用。
5)电缆的装夹与屏蔽处理与CNC连接的电缆，均需经过屏蔽处理，应按图3-20所示方法紧固。装夹屏蔽线时除夹住电缆外，还兼屏蔽处理作用，这对系统的稳定性极为重要，因此，必须实施。剥开部分电缆皮使屏蔽层露出，将其用紧固夹子拧到机床厂家制作的地线板上。紧固夹子附在CNC上。
屏蔽线的屏蔽地只许接在系统侧，而不能接在机床侧，否则会引起干扰。
综上所述，数控机床的接地应注意事项如下：
①数控机床的地线、数控系统的地线和信号地线必须分开，避免干扰信号通过地线相互干扰。数字电路地线与模拟电路地线必须区分开，且只在一点相连，否则两种电路会相互影响。长传输线的屏蔽层应一端接屏蔽地线，屏蔽地线都接机柜地线，然后单独接大地。
②当有多个元器件要接在同一地线上时，速些元器件如果在低频(，< IOMHz)电路中因元器件和布线的电感不大，为减小地线环路造成的干扰，常采用一点接地。如果在高频(f>10MH：)电路中，元器件和布线的电感和分布电容将造成各接地线之间的混合，为缩短接地线，采用多点就近接地。频率在1一IOMHz之间时，如果采用一点接地，地线长度不应超过波长的1/20，否则采用多点接地。
数控系统工作在生产现场，生产现场的振动、粉尘、湿度、温度、电磁渡等因素也是影响数控机床数控系统正常运行的另一原因，因此，数控机床的数控系统必须具有很强的抗干扰能力和适应环境能力，以保证在恶劣环境下正常工作。
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