數(shù)控機(jī)床的抗干擾與plc(已修改)
2025-01-06 12:09 本頁(yè)面
【正文】 ? 數(shù)控機(jī)床的干擾主要是電源干擾和電磁干擾兩個(gè)方面 ? 90％來(lái)自電源噪聲和電源本身的故障。 ? 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中既包含高電壓、大電流的強(qiáng)電設(shè)備，又包含低電壓、小電流的控制與信號(hào)處理設(shè)備和傳感器，即弱電設(shè)備。 ? 強(qiáng)電設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)烈電磁騷擾對(duì)弱電設(shè)備的正常工作構(gòu)成極大的威脅。 ? 此外，系統(tǒng)所在的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境較惡劣，系統(tǒng)外各種動(dòng)力負(fù)載的騷擾、供電系統(tǒng)的騷擾和大氣中的騷擾等都會(huì)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重影響 ? 由于弱電設(shè)備是控制強(qiáng)電設(shè)備的，所以，一旦弱電設(shè)備受到干擾，加工精度就會(huì)降低或引起誤動(dòng)作，進(jìn)而可能導(dǎo)致事故發(fā)生或整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓 ? （ 1）外界電磁干擾 ? 電火花、高頻電源、高頻感應(yīng)加熱及高頻焊接等設(shè)備會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波干擾 ? （ 2）供電線路干擾 ? 數(shù)控設(shè)備對(duì)輸入電壓范圍有嚴(yán)格的要求，如果過(guò)壓和欠壓都有可能引起停機(jī) ? 如果供電線路受到干擾，產(chǎn)生高頻諧波失真，使50Hz基波的頻率和相位產(chǎn)生漂移，將引起數(shù)控系統(tǒng)不穩(wěn)定工作。 ? 供電線路中干擾是大電感量負(fù)載引起的。電感是儲(chǔ)能元件，在斷電時(shí)要把存儲(chǔ)的能量釋放出來(lái)，會(huì)在電網(wǎng)中形成高峰尖脈沖，一旦進(jìn)入到數(shù)控系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致 CPU停止運(yùn)行，甚至參數(shù)丟失，系統(tǒng)癱瘓。 ? （ 3）傳輸線路干擾 ? 1）通過(guò)泄漏電阻的干擾。最常見的現(xiàn)象是元件支架、檢測(cè)元件、接線柱、印制線路以及電容絕緣不良，使噪聲源得以通過(guò)這些漏電阻作用于有關(guān)電路而造成干擾。 ? 2）通過(guò)共阻抗耦合的干擾。最常見的例子是通過(guò)接地線阻抗的共阻耦合干擾。 ? 3）經(jīng)電源配電回路引入的干擾。當(dāng)干擾電壓對(duì)兩根信號(hào)線的干擾大小相等、相位相同時(shí)屬于共模干擾，由于接收裝置的共模抑制比一般均較高，所以對(duì)系統(tǒng)的影響不大。但當(dāng)接收裝置的兩個(gè)輸入端出現(xiàn)很難避免的不平衡時(shí)，共模干擾的一部分將轉(zhuǎn)換為串模干擾。 ? 抑制干擾可采取的措施 ? 消除或抑制干擾源 ? 破壞干擾途徑 ? 削弱接收電路 ? （ 1）減少供電線路干擾 ? 遠(yuǎn)離中頻、高頻或焊接設(shè)備 ? 避免和啟動(dòng)頻繁的大功率設(shè)備共用一條線 ? 有必要時(shí)可采取穩(wěn)壓器 ? 動(dòng)力線和線號(hào)線分開走線 ? （ 2）減少機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的干擾 ? 壓敏電阻保護(hù) ? 阻容吸收保護(hù) ? 續(xù)流二極管保護(hù) ? （ 3）屏蔽技術(shù) ? 利用金屬材料制成屏蔽罩，將要防護(hù)的線路包在其中 ? 可分為靜電屏蔽，電磁屏蔽，低頻屏蔽 ? （ 4）接地良好 ? 數(shù)控系統(tǒng)中的地線： ? 信號(hào)地： 0VDC ? 框架地：外殼 ? 系統(tǒng)地： PE ? 一點(diǎn)接地與兩點(diǎn)接地 ? （ 5）濾波 ? 常用的濾波技術(shù)有如下兩種。 ? 1）低通濾波器。這是一種廣泛被采用的技術(shù)。由LC組成的低通濾波器能把 50Hz的電源高頻噪聲濾掉，對(duì)共模和常模噪聲都能很好的抑制，對(duì) 50Hz電源則無(wú)衰減。 ? 2）直流濾波器。直流穩(wěn)壓電源用大容量電解電容進(jìn)行平滑濾波也是常用技術(shù)。在電源中除功率器件外，濾波電容是關(guān)鍵元件，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇 ? 數(shù)控機(jī)床的兩大功能 ? 坐標(biāo)軸的位置控制（ G） ? 加工過(guò)程中的順序控制（ M、 S、 T） ? PMC程序是用來(lái)控制數(shù)控機(jī)床的順序動(dòng)作的，常見的順序程序的形式有：語(yǔ)句表、梯形圖、流程圖三類 ? 傳統(tǒng)的繼電器邏輯電路 (Relay Logic Circuit，簡(jiǎn)稱RLC) ? 可編程控制器（ Programmable Logic Controller,簡(jiǎn)稱 PLC） ? 可編程機(jī)床控制器（ Programmable Machine Controller） ? 數(shù)控機(jī)床 PLC分為兩大類 : ?內(nèi)裝型 (Builtin Type)PLC， ?稱獨(dú)立型 (Standalone Type)PLC。 ? PLC處于 CNC和 MT（ Machine Tool，機(jī)床）之間，與數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床的信息交換包括如下四部分。 ? NC側(cè)： CNC系統(tǒng)的硬件和軟件以及與 CNC系統(tǒng)連接的外圍設(shè)備。 ? MT側(cè)：包括機(jī)床機(jī)械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤(rùn)滑、排屑等輔助裝置，機(jī)床操作面板，繼電器線路，機(jī)床強(qiáng)電線路等。 CNC MDI/CRT 輸入 輸出 電路 PLC 機(jī)床操作面板 強(qiáng)電電路 主軸驅(qū)動(dòng)單元 速度驅(qū)動(dòng)單元 輔助功能 主軸電機(jī) 進(jìn)給電機(jī) ? MT至 PLC ? 信息： MCP上各種開關(guān)、按鈕等信息 ? 可以通過(guò) PLC狀態(tài)診斷來(lái)進(jìn)行分 % % ON OFF ? PLC至 MT ? 信號(hào)： PLC至機(jī)床的信號(hào)是控制機(jī)床的執(zhí)行元件，如電磁閥、繼電器、接觸器以及確保機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件狀態(tài)的信號(hào)和故障指示。 ? 與輸入信號(hào)相同，可通過(guò) PLC狀態(tài)來(lái)觀察 ? CNC至 PLC ? 信息：主要是 M， S， T， F等功能代碼，來(lái)控制輔助功能。 ? PLC至 CNC ? 信息：主要是 S， M， T， F功能 應(yīng)答信號(hào)等，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的狀態(tài)和故障等信息。 ? (1)機(jī)床操作面板控制 ? (2)機(jī)床外部開關(guān)輸入信號(hào)控制 :控制開關(guān) ,行程開關(guān) ,接近開關(guān)等 . ? (3)輸出信號(hào)控制 :控制繼電器 ,接觸器 ,電磁閥 ,刀庫(kù) ,機(jī)械手 ,回轉(zhuǎn)工作臺(tái) ,潤(rùn)滑泵等 . ? (4)伺服使能控制 ? (5)報(bào)警處理控制 ? PLC輸入端子板將機(jī)床外部開關(guān)的端子連接轉(zhuǎn)換成I/O模塊所需的針形插座連接 ,從而使外部控制信號(hào)輸入至 PLC中 ,同樣也用針形插座將輸出接口連接出來(lái) . ? ? 注意顏色：紅、綠、黑白、白色、黑色、藍(lán)色
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