解决数控机床的抗干扰问题的方法

一、搅扰发作的缘由：电火花机床运用高频放电对工件腐蚀加工，高频对智能纠错控制器发作搅扰。搅扰通常是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出进程中呈现的一些不确定的的电气瞬变表象。这些瞬变表象会使数控体系中的数据在传输进程中发作改变，增大差错，使部分设备或整个体系呈现异常情况，致使毛病。搅扰源的发作有以下几种情况：

①电源搅扰：因为电网掩盖规模广，存在多种设备同享一个电网，尤其是电网内部的改变，电源开关操作、雷击浪涌、大型电力设备起停、交直流传动设备致使的谐波、电网短路暂态冲击等，都经过输电线路传到电源原边，使电压暂变，致使电网电压动摇。此外，电源线在传输进程也会发作噪声以及疾速瞬变的脉冲串，污染电网。

②辐射搅扰：电磁或电场在自然界中无处不在。作业中的电火花穿孔机除了遭到电场的效果外还遭到了磁场的效果。电火花穿孔机在运转进程中，因为作业环境的恶劣性，不可防止的会遭到电磁搅扰

③数字信号和模仿信号间的搅扰：电火花穿孔机在作业进程中，因为整套设备涉及到的器材较多，既有AC380V、AC220V沟通电信号，又有DV24V、DC5V的各种低压直流电信号。用来传递信号的电缆，在走线进程中，有时会因为模仿信号输出设备或由伺服驱动器或变频器发作的搅扰致使误动作发作，影响设备的正常作业;用来传递I/O输入/输出信号的频率遭到时钟频率和谐波搅扰，加上线路走线不当，使数字信号线和模仿信号线不可防止的会遭到外来搅扰信号的搅扰，各种信号线彼此之间也会经过线间耦合等发作搅扰。

二、抗搅扰的办法：这些办法包含屏蔽、阻隔、滤波、接地和软件处理等。

①屏蔽技能：屏蔽是目前选用也是最有用的一种方法。屏蔽技能堵截辐射电磁噪声的传输路径通，常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来，使屏蔽体表里的场彼此阻隔，堵截电磁辐射信号，以维护被屏蔽体免受搅扰，屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。在实践工程使用时，关于电场搅扰时，体系中的强电设备金属外壳（伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等）牢靠接地完成主动屏蔽;灵敏设备如智能纠错设备等外壳应牢靠接地，完成被迫屏蔽;强电设备与灵敏设备之间间隔尽可能远;高电压大电流动力线与信号线应分开走线，选用带屏蔽层的电缆，关于磁场搅扰，选用高导磁率的材料，如玻莫合金等，并恰当添加屏蔽体的壁厚;用双绞线和屏蔽线，让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起，以便使信号与接地或载流回线之间的间隔最近;增大线间的间隔，使得搅扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小;灵敏设备应远离搅扰源强电设备变压器等。

②阻隔技能：阻隔即是用阻隔元器材将搅扰源阻隔，以防搅扰窜入设备，电火花机床的正常运转。常见的阻隔办法有光电阻隔、变压器阻隔和继电器阻隔等办法。

（1）光电阻隔：光电阻隔能有用地按捺体系噪声，接地回路的搅扰。在智能纠错体系的输入和输出端，用光耦作接口，对信号及噪声进行阻隔;在电机驱动控制电路中，用光耦来把控制电路和马达高压电路阻隔开。

（2）变压器阻隔是一种用得相当广泛的电源线抗搅扰元件，它最根本的效果是完成电路与电路之间的电气阻隔，然后处理地线环路电流带来的设备与设备之间的搅扰，一起阻隔变压器关于抗共模搅扰也果。阻隔变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌搅扰能起到的按捺效果，关于沟通信号的传输，通常运用变压器阻隔搅扰信号的办法。

（3）继电器阻隔， 继电器的线圈和触点之间没有电气上的联络。因此，可以运用继电器的线圈接受电气信号，而用触点发送和输出信号，然后防止强电和弱电信号之间的直接联络，完成了抗搅扰阻隔。

③滤波技能：滤波技能是按捺搅扰的一种有用办法。滤波器是由集总参数R、L、C构成等效电路。具有别离信号、按捺搅扰、阻抗改换与阻抗匹配和推迟信号等功能。选用滤波器可以的滤波设备电路中的成分，进步设备的牢靠性。在数控机床上，为了按捺高频对智能控制设备的搅扰。可选用低通滤波器滤除电路中的高频成分，改进电源质量。关于各类触点或开关，在闭合或断开刹那间因触点抖动所致使的搅扰，按捺理性负载在堵截电源刹那间所发作的反向势，可以选用阻容滤波来扫除，这样可以将电感线圈的磁场释放出来的才能，转化为电容器电场的能量储存起来，以下降能耗。选用L-C滤波器则会下降负载阻抗，然后添加滤波效果，发挥滤波器的效果，下降搅扰。

④接地处理：将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点（大地）完成低阻抗的衔接，称之谓接地。接地的方法有：维护接地、作业接地、屏蔽接地。接地的意图有两个：一是为了减小搅扰;二是为了人身。为了下降事故的发作，接地维护接地端子与电气设备的机壳底盘等应完成杰出的搭接，做到真实的和大地相连。在数控机床的电柜中，接地排厚度不得低于3mm（铜板），接入大地的接地电阻应小4欧姆;体系内的维护地线，使用尽量粗和短的黄绿双色线衔接到接地排上，而且防止构成环路;可以削减与其他设备的彼此电磁搅扰。为了防止数控机床在作业进程中的共地线阻抗搅扰和地环路搅扰以及共模电流辐射搅扰发作，作业接地极为重要。作业接地方法有浮地、单点接地、多点接地和混合接地。

⑤软件抗搅扰：用软件来辨认有用信号和搅扰信号，并滤除搅扰信号的办法，称为软件滤波。通常经过信号时刻、空间和属性来判别是有用信号仍是搅扰信号。当电磁搅扰使数控体系的程序跑飞时，看门狗可以协助体系主动恢复正常运转。