Fiind o parte centrală a unor echipamente de automatizare, fiabilitatea și stabilitatea sistemului de control al mișcării afectează în mod direct performanța echipamentului, iar unul dintre principalii factori care afectează fiabilitatea și stabilitatea acestuia este problema anti-interferențe. Prin urmare, modul de rezolvare eficientă a problemei interferențelor este o problemă care nu poate fi ignorată în proiectarea sistemului de control al mișcării.
1. Fenomenul de interferență
În aplicație, se întâlnesc adesea următoarele fenomene principale de interferență:
1. Când sistemul de control nu emite o comandă, motorul se rotește neregulat.
2. Când servomotorul se oprește și controlerul de mișcare citește poziția motorului, valoarea transmisă de encoderul fotoelectric de la capătul motorului sare aleatoriu.
3. Când servomotorul funcționează, valoarea citită de encoder nu corespunde cu valoarea comenzii emise, iar valoarea erorii este aleatorie și neregulată.
4. Când servomotorul funcționează, diferența dintre valoarea citită a encoderului și valoarea de comandă emisă este o valoare stabilă sau se modifică periodic.
5. Echipamentul care împarte aceeași sursă de alimentare cu sistemul servo de curent alternativ (cum ar fi un afișaj etc.) nu funcționează corect.
2. Analiza surselor de interferență
Există două tipuri principale de canale care interferează cu intrarea în sistemul de control al mișcării:
1, interferența canalului de transmisie a semnalului, interferența intră prin canalul de intrare al semnalului și canalul de ieșire conectat la sistem;
2, interferențe ale sistemului de alimentare.
Canalul de transmisie a semnalului este modalitatea prin care sistemul de control sau driverul primește semnale de feedback și trimite semnale de control, deoarece unda pulsatorie va fi întârziată și distorsionată pe linia de transmisie, atenuând și interferând cu canalul; în procesul de transmisie, interferența pe termen lung este factorul principal.
Orice sursă de alimentare și linie de transmisie are rezistențe interne. Aceste rezistențe interne sunt cele care cauzează interferențele de zgomot ale sursei de alimentare. Dacă nu există rezistență internă, indiferent de tipul de zgomot absorbit de sursa de alimentare în scurtcircuit, nu se va stabili nicio tensiune de interferență în linie. Și driverul servo al sistemului de curent alternativ este o sursă puternică de interferență, putând interfera cu alte echipamente prin intermediul sursei de alimentare.
Sistem de control al mișcării
Trei, măsuri anti-interferență
1. Proiectare anti-interferențe a sistemului de alimentare cu energie electrică
(1) Implementați sursa de alimentare în grupuri, de exemplu, separați puterea de acționare a motorului de puterea de control pentru a preveni interferențele dintre dispozitive.
(2) Utilizarea filtrelor de zgomot poate, de asemenea, suprima eficient interferențele servomotoarelor de curent alternativ cu alte echipamente. Această măsură poate suprima eficient fenomenele de interferență menționate mai sus.
(3) Se adoptă transformatorul de izolare. Având în vedere că zgomotul de înaltă frecvență trece prin transformator în principal nu prin cuplarea inductanței reciproce a bobinelor primare și secundare, ci prin cuplarea capacităților parazitare primare și secundare, părțile primare și secundare ale transformatorului de izolare sunt izolate prin straturi de ecranare pentru a reduce capacitatea distribuită și a îmbunătăți capacitatea de rezistență la interferențe de mod comun.
2. Design anti-interferență al canalului de transmisie a semnalului
(1) Măsuri de izolare a cuplajului fotoelectric
În procesul de transmisie pe distanțe lungi, utilizarea fotocuplorelor poate întrerupe conexiunea dintre sistemul de control și canalul de intrare, canalul de ieșire și canalele de intrare și ieșire ale servomotorului. Dacă izolația fotoelectrică nu este utilizată în circuit, semnalul extern de interferență va intra în sistem sau va intra direct în dispozitivul servomotorului, provocând primul fenomen de interferență.
Principalul avantaj al cuplajului fotoelectric este că poate suprima eficient vârfurile de semnal și diverse interferențe de zgomot,
Prin urmare, raportul semnal-zgomot în procesul de transmitere a semnalului este mult îmbunătățit. Motivul principal este: Deși zgomotul de interferență are o amplitudine de tensiune mare, energia sa este mică și poate forma doar un curent slab. Dioda emițătoare de lumină a părții de intrare a fotocuplorului funcționează în stare de curent, iar curentul general de conducție este de 10-15mA, așa că, chiar dacă există o interferență de amplitudine mare, aceasta este suprimată deoarece nu poate furniza suficient curent.
(2) Transmisie cu cablu ecranat cu pereche torsadată și cu fir lung
Semnalul va fi afectat de factori de interferență precum câmpul electric, câmpul magnetic și impedanța la sol în timpul transmisiei. Utilizarea unui fir de ecranare împământat poate reduce interferențele câmpului electric.
Comparativ cu cablul coaxial, cablul cu pereche răsucită are o bandă de frecvență mai mică, dar are o impedanță de undă ridicată și o rezistență puternică la zgomotul de mod comun, ceea ce poate anula reciproc interferențele de inducție electromagnetică.
În plus, în procesul de transmisie pe distanțe lungi, transmisia diferențială a semnalului este în general utilizată pentru a îmbunătăți performanța anti-interferență. Utilizarea firelor torsadate ecranate pentru transmisia pe fire lungi poate suprima eficient fenomenele de interferență secundară, a treia și a patra.
(3) Sol
Împământarea poate elimina tensiunea de zgomot generată atunci când curentul trece prin firul de împământare. Pe lângă conectarea servosistemului la masă, firul de ecranare a semnalului trebuie, de asemenea, împământat pentru a preveni inducția electrostatică și interferențele electromagnetice. Dacă nu este împământat corespunzător, poate apărea al doilea fenomen de interferență.
Data publicării: 06 martie 2021