1.5.利用屏蔽技术减少电磁干扰
如果数控系统抗干扰措施不力会出现下列现象:看到液晶显示屏幕上出现很多白色斑点,有时候斑点多到让用户无法忍受;屏幕上出现一些误报信息;键盘或者触摸屏按下没有反应;主控计算机死机或者自动重新启动等等。
出现上述现象的原因是:数控系统附近存在一个强电磁场,强电磁场的辐射使得在数控系统工作环境充满电磁干扰噪声,数控系统的控制电路在这样的环境里会耦合电磁波,干扰系统的正常工作;数控系统内部导线也暴露在这个电磁场里,感应电磁干扰噪声,感应噪声经过导线传递到电路的其余部分从而破坏电路的正常工作;另外由于部分强电流信号线路和弱电流信号线路共用一个地线,通过公共负载电磁干扰也被耦合到弱电流信号线路中,对于弱电流信号这样的耦合会改变信号电平,引发错误信号,造成系统出错,甚至系统直接崩溃。
要解决这些问题除了前文提到的一些措施外还可以利用屏蔽技术减少电磁干扰。
1.6.数控系统内部连线的处理
数控系统内部连线有时候会很长,容易受到干扰,为提高控制信号在传输过程中的抗干扰能力可以采取以下一些措施:
1.6.1.传输电缆上套磁环
传输电缆上套磁环有两种方式:一种是选一磁环内径略大于电缆外径的磁环,将磁环直接套在电缆上后再做电缆和连接件的连接;另一种是选用磁环内径足够大的磁环,将电缆做8字绕法,穿过磁环后再做电缆和连接件的连接。两种方式中8字绕法抗干扰效果更好一些。不同磁环材料的性能有所差异,因此根据需要磁环工作频率选择不同的材料。普通磁环材料有镍锌铁氧体或锰锌铁氧体,它们的差异主要在磁导率:锰锌铁氧体的磁导率在几千到上万,镍锌铁氧体在几百到上千。铁氧体的磁导率越高,其低频时的阻抗越大,高频时的阻抗越小。所以,在抑制高频干扰时,宜选用镍锌铁氧体;反之则用锰锌铁氧体。或在同一束电缆上同时套上锰锌和镍锌铁氧体,这样可以抑制的干扰频段较宽。
1.6.2.供电电缆和控制信号电缆分开走线,并且要有保持一定距离。如果可能经不同的金属走线槽走线来保证隔离效果。
1.7.软件抗干扰
高频干扰通常是脉宽不宽的随机脉冲,利用这个特点数控系统可以在控制软件中进行一些处理。具体地说就是对于控制系统发出的输出信号如果是维持一种状态的信号可以隔一段时间就重复发一次信号,确保状态信号不会因为受干扰而改变;如果发出输出信号仅仅是实现一个动作,那么为保证实现这个动作可以连续发几个相同信号来避免输出信号被干扰信号掩盖;控制系统对输入信号的处理可以连续读输入端口的数据几次确保读入的数据正确。
2.结束语
在工业高度发展的今天,各种电气设备的使用已是普遍现象,其中不少设备会产生强烈的电磁干扰,造成数控系统不受干扰几乎是不可能的,因此如何设计数控系统来保证数控功能可靠稳定的实现需要认真考虑。抗干扰措施多种多样,前文提到的那些措施也不是很完全,设计人员应根据不同数控系统具体的工作方式、工作环境采用适合的抗干扰措施。