數控機床電氣抗干擾探討論文

　　摘要：隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國科學(xué)技術(shù)也得到了極大的提升。其中數控機床作為目前社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展中一種主要的生產(chǎn)形式，可以說(shuō)對于我國經(jīng)濟的發(fā)展有著(zhù)直接的影響。但是由于數控機床技術(shù)的復雜性而且應用了較多的新型技術(shù)，再加上相關(guān)的技術(shù)應用比較不成熟，導致相關(guān)的數控機床在實(shí)際的應用生產(chǎn)中極易出現各種各樣的故障，進(jìn)而使得數控機床的應用以及生產(chǎn)受到極其不利的影響。因此相關(guān)的工作人員在實(shí)際的管理中，必須對數控設備進(jìn)行正確操作和維護、保養，進(jìn)而有效地降低數控機床生產(chǎn)使用中出現故障的概率�；�于此，本文主要針對數控機床電氣的抗干擾進(jìn)行分析，對目前階段數控機床電氣系統中出現的故障進(jìn)行分析，并提出相應的改善措施。

　　關(guān)鍵詞：數控機床；電氣系統；抗干擾；探討分析；維修技術(shù)

　　前言

　　在我國經(jīng)濟發(fā)展的強力推動(dòng)下，再加上相關(guān)的數控機床技術(shù)的快速發(fā)展，使得目前階段數控機床的應用已經(jīng)變得越來(lái)越普及，各個(gè)領(lǐng)域中都有相應的應用。雖然數控機床的廣泛應用在一定程度上對我國經(jīng)濟的發(fā)展有著(zhù)促進(jìn)作用，但是與此同時(shí)也暴露出了很多的問(wèn)題，其中最為嚴重的問(wèn)題就是數控機床在實(shí)際的使用中極易出現這樣那樣的故障，進(jìn)而使得其相關(guān)的應用生產(chǎn)受到極其不利的影響，甚至會(huì )對企業(yè)主體的正常運行造成極其不利的影響。因此相關(guān)的數控機床維護技術(shù)就變得尤為重要了，基于此相關(guān)的管理人員在實(shí)際的工作中一定要加強對數控機床的維護力度，進(jìn)而杜絕其在實(shí)際生產(chǎn)中出現故障的現象。

　　1數控機床電氣控制系統概述

　　一個(gè)完整的數控機床電氣控制系統主要包括數據輸入裝置、數控系統、可編程邏輯控制器、主軸驅動(dòng)系統、電器硬件電路、機床、集裝主軸與電動(dòng)機的脈沖編碼器以及測量系統8個(gè)部分組成。第一，數據輸入裝置，其主要作用就是將各類(lèi)數據輸入數控系統，然后讓后續的裝置進(jìn)行相應的處理；第二是數控系統，從某種程度上來(lái)說(shuō)，這是數控機床最重要的組成部分，其主要對接收到的數控指令程序進(jìn)行相應的處理，而后得到一定的結果，再將得到的結果有順序的發(fā)出；第三是可編程邏輯控制器，如果我們將數控系統當作人類(lèi)的大腦，那么可編程邏輯控制器就是人類(lèi)的小腦，其將幫助數控系統完成后續的一些控制機床的操作；第四是主軸驅動(dòng)系統，其主要接受相關(guān)的驅動(dòng)指令進(jìn)行后續的處理，對相應的速度和轉矩進(jìn)行合理的調節，并發(fā)出相應的指令來(lái)驅使主機進(jìn)行相關(guān)的指令，同時(shí)還能及時(shí)進(jìn)行反饋并且有效控制電氣閉環(huán)速度；第五是電器硬件電路，其將會(huì )隨著(zhù)PLC的功能而逐漸增強，主要對電路生成的電源以及隔離部分繼電器和相應的執行各種類(lèi)型的電氣裝置進(jìn)行控制；第六是機床，相對來(lái)說(shuō)其構成十分復雜，主要包括電動(dòng)機、制動(dòng)器以及各種開(kāi)關(guān)等等，只有確保其能正常地運行，進(jìn)而才能實(shí)現各種機床操作的執行和各種機床狀態(tài)的報告；第七則是集裝主軸與電動(dòng)機的脈沖編碼器，其主要是將電動(dòng)機實(shí)際具有的轉速匹配電壓數值輸送給伺服驅動(dòng)系統成為反饋速度信號；第八則是所謂的測量系統，其主要由光柵尺組成，主要對運行中的機床坐標軸中具有的實(shí)際位置組織進(jìn)行直接或者間接的測量，然后將產(chǎn)生一定的信號反饋給后續的控制系統。

　　2目前階段數控機床電氣控制系統中存在的一些干擾因素

　　相比較而言，數控機床電氣控制系統所處的工作環(huán)境一般都會(huì )比較復雜，而由于其工作環(huán)境的復雜性，又往往會(huì )產(chǎn)生很多的電磁干擾信號，通過(guò)特定的途徑將這些信號輸入電氣控制系統，進(jìn)而使得其起實(shí)際運行受到極其不利的影響。其中能夠傳播各種干擾源的途徑可以根據數控機床電氣控制系統具有的干擾分為以下兩種：第一種是由數控機床電氣控制系統內部產(chǎn)生的各種干擾因素；第二種則是由數控機床電氣控制系統外部產(chǎn)生的各種干擾因素。其中內部的干擾因素主要是由系統設計，結構布局及相關(guān)的生產(chǎn)工藝所決定的，主要分為接地不良或者多點(diǎn)接地造成的公共阻抗引起的干擾、電源濾波造成的一些諧波干擾、寄生振蕩引起的干擾以及分布參數電容及長(cháng)線(xiàn)傳輸造成的干擾和不同電流信號之間產(chǎn)生的感應干擾。而所謂的外部干擾源則主要是指那些與系統設計、結構布局及相關(guān)的生產(chǎn)工藝無(wú)關(guān)的一些干擾因素，其是由數控機床的使用條件以及其工作所處的外界環(huán)境因素所造成的，主要分為氣象條件、周?chē)�電氣設備、各種電磁場(chǎng)造成的干擾因素。以物理的角度來(lái)看待這兩種干擾因素，其實(shí)二者之間存在很多的共通之處，而且消除這兩種干擾因素的方法從本質(zhì)上來(lái)講也是大同小異。

　　3數控機床電氣控制系統中的電氣隔離技術(shù)分析

　　3.1采用光電耦合的相關(guān)抗干擾技術(shù)

　　所謂的光電隔離電路，其實(shí)就是在數控機床實(shí)際的工作生產(chǎn)中利用光傳送相關(guān)的信號，對其線(xiàn)路的抗干擾能力進(jìn)行提高。在這個(gè)過(guò)程中，工作人員必須要對相關(guān)的抗干擾信號進(jìn)行充分的研究分析，盡可能消除相關(guān)的干擾因素。目前此項技術(shù)大都只應用于強弱電接口電路中。除此之外在數控機床電氣控制系統中，被測控系統往往會(huì )與設備之間進(jìn)行遭遇，而二者一旦相遇又會(huì )產(chǎn)生一定的干擾因素，這樣一來(lái)就會(huì )導致相關(guān)的信號產(chǎn)生畸變或者失真。而且有時(shí)還會(huì )由于應用一些遠距離設備傳輸電纜信號，導致相關(guān)的設備之間產(chǎn)生地線(xiàn)電位差，最終導致線(xiàn)路出現干擾差模電壓，使得數控機床在實(shí)際的運行生產(chǎn)中受到極其不利的影響。因此為了能夠強化傳輸中具有的可靠性，相關(guān)的工作人員在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中應采用光電耦合技術(shù)實(shí)施隔離，將電路中存在的連接電氣分別隔開(kāi)，切斷有可能產(chǎn)生的環(huán)路，進(jìn)而對電路的抗干擾性進(jìn)行有效的提高。

　　3.2采用脈沖變壓器具的相關(guān)抗干擾技術(shù)

　　一般情況下，由于數控機床電氣系統自身具有的一些特點(diǎn)，其脈沖變壓器具有較少的匝數，相比較而言采用這樣的方式會(huì )使得其電容分布變得更小，因此在實(shí)際的生產(chǎn)工作中可以將其當作一種良好的脈沖信號的隔離部件，進(jìn)而對相關(guān)的干擾信號進(jìn)行有效地消除。

　　3.3應用交流電源的相關(guān)抗干擾技術(shù)

　　通常情況下，交流電網(wǎng)中都會(huì )產(chǎn)生大量的高頻干擾與諧波使得數控機床在實(shí)際的運行中受到極其不利的影響。如果在實(shí)際的生產(chǎn)中采用具有隔離作用的變壓器，就能對交流電源之中的干擾噪聲進(jìn)行有效的抑制。除此之外相關(guān)的工作人員還應在繞組之間設置屏蔽層，進(jìn)而實(shí)現對噪聲進(jìn)行抑制的目的，盡量消除干擾，對設備自身的抗干擾性能進(jìn)行有效地抑制。

　　3.4應用直流電源的相關(guān)抗干擾技術(shù)

　　當控制裝置與電氣電子設備內部的子系統之間需要進(jìn)行隔離時(shí)，它們各自的直流電源供電之間需要進(jìn)行隔離，其隔離方式：一是在交流側應用隔離變壓器；二是利用直流電壓隔離器。

　　結語(yǔ)

　　綜上所述，數控機床的計算機控制系統不同于普通的計算機系統，相比較而言，數控機床的計算機控制系統的工作環(huán)境會(huì )比較差，而且干擾因素也比較多，再加上在實(shí)際的生產(chǎn)工作中還必須進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，因此這樣一來(lái)要想確保數控機床在實(shí)際的生產(chǎn)應用中不會(huì )出現質(zhì)量問(wèn)題，那么就必須對數控機床的計算機控制系統的可靠性以及穩定性進(jìn)行有效的提高。而要想對其工作穩定性以及可靠性進(jìn)行提高，除了要對其本身的可靠性以及抗干擾能力進(jìn)行提高外，還必須要本著(zhù)提高整機可靠性的原則，對相關(guān)的接地、屏蔽等各種抗干擾措施做周密的考慮和嚴格的工藝設計，進(jìn)而為數控機床穩定的運行打下良好的基礎。

　　參考文獻

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