Будучи основной частью некоторого оборудования автоматизации, надежность и стабильность системы управления движением напрямую влияют на производительность оборудования, и одним из основных факторов, влияющих на его надежность и стабильность, является проблема защиты от помех.Следовательно, как эффективно решить проблему помех, это проблема, которую нельзя игнорировать при проектировании системы управления движением.
1. Явление интерференции
В приложении часто встречаются следующие основные интерференционные явления:
1. Когда система управления не выдает команду, двигатель вращается неравномерно.
2. Когда серводвигатель останавливается и контроллер движения считывает положение двигателя, значение, возвращаемое фотоэлектрическим кодировщиком в конце двигателя, случайным образом изменяется.
3. Когда серводвигатель работает, значение энкодера не соответствует значению выданной команды, а значение ошибки является случайным и нерегулярным.
4. Когда серводвигатель работает, разница между считанным значением энкодера и выданным значением команды является стабильным значением или периодически изменяется.
5. Оборудование, которое использует тот же источник питания, что и сервосистема переменного тока (например, дисплей и т. д.), работает неправильно.
2. Анализ источников помех
Есть два основных типа каналов, которые мешают войти в систему управления движением:
1, помехи канала передачи сигнала, помехи входят через канал ввода сигнала и канал вывода, подключенный к системе;
2, помехи в системе электропитания.
Канал передачи сигнала - это способ, с помощью которого система управления или драйвер получает сигналы обратной связи и отправляет управляющие сигналы, поскольку пульсовая волна будет задерживаться и искажаться на линии передачи, затухание и помехи в канале, в процессе передачи, в долгосрочной перспективе. помехи являются основным фактором.
В любом источнике питания и линии передачи есть внутреннее сопротивление.Именно эти внутренние сопротивления вызывают шумовые помехи источника питания.При отсутствии внутреннего сопротивления, какие бы помехи ни поглощались при коротком замыкании источника питания, в линии не установится напряжение помех., Драйвер сервосистемы переменного тока сам по себе также является сильным источником помех, он может мешать другому оборудованию через источник питания.
Система управления движением
Три, противоинтерференционные меры
1. Противоинтерференционная конструкция системы электропитания
(1) Реализуйте источники питания группами, например, отделите мощность привода двигателя от мощности управления, чтобы предотвратить помехи между устройствами.
(2) Использование помехоподавляющих фильтров также может эффективно подавлять помехи от сервоприводов переменного тока другому оборудованию.Эта мера может эффективно подавить вышеупомянутые интерференционные явления.
(3) Используется изолирующий трансформатор.Учитывая, что высокочастотный шум проходит через трансформатор в основном не за счет взаимной индуктивной связи первичной и вторичной обмоток, а за счет связи первичной и вторичной паразитных емкостей, первичная и вторичная стороны изолирующего трансформатора изолированы экранирующими слоями чтобы уменьшить их распределенную емкость, чтобы улучшить способность противостоять синфазным помехам.
2. Противоинтерференционная конструкция канала передачи сигнала
(1) Меры изоляции фотоэлектрической связи
В процессе дальней передачи использование оптронов может оборвать связь между системой управления и входным каналом, выходным каналом, а также входным и выходным каналами сервопривода.Если в цепи не используется фотоэлектрическая изоляция, внешний пиковый сигнал помех попадет в систему или напрямую войдет в устройство сервопривода, вызывая первое явление помех.
Основное преимущество фотоэлектрической связи заключается в том, что она может эффективно подавлять всплески и различные шумовые помехи,
Поэтому отношение сигнал/шум в процессе передачи сигнала значительно улучшается.Основная причина заключается в следующем: хотя интерференционный шум имеет большую амплитуду напряжения, его энергия мала и может образовывать только слабый ток.Светодиод входной части оптрона работает в текущем состоянии, а общий ток проводимости составляет 10-15 мА, поэтому даже при наличии высокоамплитудных помех они подавляются, поскольку не могут обеспечить достаточный ток.
(2) Экранированная витая пара и передача по длинному проводу
На сигнал будут влиять факторы помех, такие как электрическое поле, магнитное поле и сопротивление земли во время передачи.Использование заземленного экранирующего провода может уменьшить интерференцию электрического поля.
По сравнению с коаксиальным кабелем, витая пара имеет более низкую полосу частот, но имеет высокий волновой импеданс и сильную устойчивость к синфазным шумам, которые могут нейтрализовать помехи электромагнитной индукции друг друга.
Кроме того, в процессе передачи на большие расстояния обычно используется дифференциальная передача сигнала для улучшения защиты от помех.Использование экранированной витой пары для передачи по длинному проводу может эффективно подавлять второе, третье и четвертое явления помех.
(3) Земля
Заземление может устранить шумовое напряжение, возникающее при протекании тока через заземляющий провод.В дополнение к подключению сервосистемы к земле, сигнальный экранирующий провод также должен быть заземлен для предотвращения электростатической индукции и электромагнитных помех.Если он не заземлен должным образом, может возникнуть второе явление помех.
Время публикации: 06 марта 2021 г.