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數(shù)控火焰切割機電路設(shè)計及信號干擾預防

    國內(nèi)數(shù)控火焰切割機相關(guān)技術(shù)的發(fā)展源于早期的手工氣割加工處理，隨著近年來下游需求的帶動，以數(shù)控自動化實現(xiàn)對傳統(tǒng)氣割加工方式的改造而形成的數(shù)控火焰切割機也在逐步得到完善，但出于各方面原因，在談到數(shù)控機床的信號干擾及電路設(shè)計問題時，仍然有不少數(shù)控火焰切割機設(shè)備用戶企業(yè)沒有重視，其根本原因在于對于傳統(tǒng)氣割加工方式的固有觀念，認為數(shù)控火焰切割機并沒有涉及到對電子電路的元器件的使用。那么事實是否如此呢？以下武漢嘉倍徳科技生產(chǎn)部將為您解答。
    數(shù)控火焰切割機控制系統(tǒng)中既包含高電壓、大電流的強電設(shè)備，又包含低電壓、小電流的控制與信號處理設(shè)備，即弱電設(shè)備。強電設(shè)備產(chǎn)生的強烈電磁干擾對弱電設(shè)備的正常工作構(gòu)成非常大的威脅。此外，數(shù)控火焰切割機系統(tǒng)所處生產(chǎn)現(xiàn)場的電磁環(huán)境較惡劣，系統(tǒng)外各種動力負載的干擾、供電系統(tǒng)的干擾、大氣中電磁波的干擾等都會對系統(tǒng)內(nèi)的弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴重影響，由于弱電設(shè)備是控制強電的設(shè)備，所以一旦弱電設(shè)備受到干擾，較終將導致整個數(shù)控火焰切割機系統(tǒng)的癱瘓。
    從生產(chǎn)角度來看，通常從以下幾個方面采取措施來提高數(shù)控火焰切割機系統(tǒng)的擾干擾能力。

一、減少數(shù)控火焰切割機電氣控制系統(tǒng)中的干擾可采取以下措施
　　1. 在電源輸入部分加壓敏電阻保護（浪涌吸收器），對線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進行舒緩。
　　2. 感性負載加裝吸收電路，舒緩瞬態(tài)噪聲。系統(tǒng)中的感性負載如繼電器、接觸器、電磁閻、電動機等在關(guān)斷時會產(chǎn)生強烈的脈沖噪聲，影響其他電路的正常工作，必須在感性負載處加裝吸收電路，舒緩瞬態(tài)噪聲。直流電感元件（直流繼電器線圈）并聯(lián)續(xù)流二掇管。交流接觸器、電磁閥、繼電器的線圈并聯(lián)RC阻容吸收器。三相交流電動機的電樞繞組之間并聯(lián)RC阻容吸收器。
　　3. 保證良好的“接地”。“接地”是數(shù)控機床安裝中一項關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)和電氣柜中的控制設(shè)備必須按照使用說明書的要求進行“接地”，否則電網(wǎng)中的許多干擾因素都會通過“地線”對機床的運行產(chǎn)生干擾。數(shù)控機床的地線系統(tǒng)有：信號地（工作地）——用來提供電信號的基準電壓(ov)；框架地（保護地）——是以安全性及防止外來噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)，它是裝置面板、單元外殼、操作面板及各裝置間接口的屏蔽線；系統(tǒng)地——將框架地和大地相連接。對系統(tǒng)接地的要求為：在電氣控制柜內(nèi)，不允許中線與地線相連接，也不允許共用一個端子PEN（PE與N短接的端子稱為PEN端子）；控制柜內(nèi)應(yīng)安裝有接地排（可采用厚度>3mm的銅板）。接地排接人大地，接地電阻應(yīng)小于40；系統(tǒng)各電氣設(shè)備的框架地應(yīng)用盡量粗和短的黃綠雙色線連接到接地排上；框架接地線不要構(gòu)成環(huán)路。
　　采用屏蔽技術(shù)。屏蔽技術(shù)用來舒緩電磁噪聲沿著空間的傳播，即切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。通常用金屬材料或磁性材料把關(guān)鍵元件或組件的區(qū)域包圍起來，使屏蔽體內(nèi)外隔離。

二、減少數(shù)控火焰切割機供電線路和信號線路的干擾措施
    1. 數(shù)控火焰切割機遠離具有中、高頻電源的設(shè)備。
    2. 數(shù)控火焰切割機不要和大功率且頻繁起停的設(shè)備用同供電干線供電。
    3. 對于電網(wǎng)電壓較長時間的欠電壓、過電壓和電壓波動的場合安裝交流穩(wěn)壓器。
    4. 采用電源濾波器。電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電罔中的噪聲進入設(shè)備，也可以舒緩設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。
    5. 采用帶屏蔽層的隔離變壓器。隔離變壓器是一種應(yīng)用相當廣泛的電源抗干擾設(shè)備，它較基本的作用是實現(xiàn)電路與電路之間的電氣隔離，解決設(shè)備與設(shè)備之間產(chǎn)生的干擾。
    6. 模擬信號傳輸線的配線應(yīng)盡可能短，并使用屏蔽線。
    7. 光電編碼器、手搖脈沖發(fā)生器、光柵尺等的輸出信號在接收電路端并聯(lián)電容，舒緩高頻干擾，如圖305肝示。光電編碼器電纜的屏蔽層雙端接地。
    8. 電動機驅(qū)動電纜屏蔽層雙端接地。
    9. 動力線和信號線分開走線。
    10. 控制信號線采用屏蔽雙絞線。

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