期刊论文发表数控机床抗干扰分析

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发布时间：2015-01-20 11:59:45  更新时间：2015-01-20 11:41:45

　　[摘 要]本文以AMCP-120-12型纵梁数控冲为研究对象，分析了数控设备常用的硬件抗干扰措施，同时，根据设备在现场使用中出现的干扰问题，提出了对应措施。

　　[关键词]期刊论文发表,数控机床,控制系统,抗干扰

　　引言

　　数控机床在使用过程中由于受到工作环境的影响，随时都会受到干扰。干扰的产生导致数控机床与各器件间的通讯出错或中断，影响传输信息的正确性，扰乱程序的正常运行，降低设备的加工精度，或让数控设备出现莫名其妙的报警。

　　一、AMCP-120-12型纵梁数控冲控制系统简介

　　AMCP-120-12型纵梁数控冲是三轴控制CNC机床，配置了日本FANUC 0i-PC控制系统，机床所有动作均由PMC程序控制。系统配有伺服模块，输入输出模块。外围电路包括驱动电源、伺服电机、变频器、继电器、接近开关等电器元件。实践发现，外围设备容易受到干扰，从而影响系统的可靠性。

　　二、设备抗干扰措施分析

　　抗干扰措施主要是针对干扰产生的来源和传播途径，采取屏蔽干扰源，切断干扰途径，或把干扰强度降到尽可能低，并增强设备的抗干扰能力等手段来解决干扰问题。数控机床常用的抗干扰技术有屏蔽技术、隔离技术和接地技术。下面我们就从以下几个方进行分析：

　　1、屏蔽技术

　　为防止信号在传输过程中受到电磁干扰，一般采用以下措施：(1)信号线采用抗干扰线缆，如：屏蔽线、双绞线、光纤电缆等;(2)避免信号电缆、控制电缆与电力电缆平行敷设，避免将弱电信号线与电力线放在同一根电缆中;(3)信号回路与强电回路避免共用接地线。

　　2、隔离技术

　　隔离技术是用隔离元器件将干扰源隔离，以防干扰穿入设备，保证数控机床的正常运行。常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。

　　(图1)所示为AMCP-120-12型数控冲给数控装置供电采用伺服变压器抑制来自电网的干扰，同时伺服变压器配合使用了浪涌吸收器和电抗器，可有效起到过电压、过电流保护。

　　(图2)所示为AMCP-120-12型数控冲采用继电器隔离方法，避免了强电和弱电信号之间的直接联系，有效起到了抗干扰隔离作用。

　　3、接地技术

　　图3所示为AMCP-120-12型数控冲接地方法，分别从信号地、功率地和机械地3个通道连接了接地系统。在信号地中将系统的所有逻辑电路的信号、小信号以及灵敏度比较高的信号接地点全部接到信号接地通道地线上;在功率接地通道中，将全部大功率部件、能够产生大电流的指示灯、继电器、晶闸管等部件的强电组件的接地点连接到功率接地通道地线上;在机械地通道中，将电动机底座、面板、底座、机柜以及风扇外壳等机床部件的接地点连接到机械接地通道地线上。最后再将这三个通道分别连接到外线的公共接地上，公共接地点必须要选择与大地接触良好地段，把地电阻减小到最小值(小于4欧姆为宜)，同时还要保证强电柜与数控柜之间的接地保护电缆的横截面达到为6mm为宜。实践证明，这种地线连接方法能有效地减小干扰，保证机床的正常运行。

　　三、实际案例

　　设备偶尔出现加工精度在X方向不稳定，并且没有任何报警，由此初步判断故障可能由干扰造成。该设备在X方向定位是靠光电对射开关发出信号定位的，我们首先对光电对射开关线缆及其传输的I/O线缆进行了检查，线缆、屏蔽层及接地均完好，于是，对光电对射开关进行了更换，结果加工精度依然不稳定，而与X方向定位系统有关的现只有电源系统未排查，对给光电对射开关供电的直流电源进行更换，加工精度恢复，但是，在使用一段时间后加工精度又出现不稳定，再次对直流电源进行更换，加工精度恢复正常。同时，对设备供电电网进行分析：该设备接入的母线同时给1625吨压力机、630吨压力机、400吨压力机等设备供电，而大型压力机的起停容易引起电网内部浪涌过电压，造成直流电源内部电子元器件损坏，从而使输出电压不稳定。因此，我们在电源接入设备前加装了浪涌保护器，问题得到解决。

　　四、结束语

　　干扰在数控机床的运行过程中不可避免，实践工作中，我们应结合现场条件，分析存在的干扰源，只有找到了干扰产生的原因，就可以采取各种有效措施来降低干扰产生的危害。

　　参考文献：

　　[1] 江苏金方圆数控设备有限公司.AMCP-120-12型纵梁数控冲电气原理图[M].2008.

　　[2] 黄文波.FANUC系统在安装时的电气设计[J].制造技术与机床，2005.6.