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1、第24卷第2期合肥工业大学学报(自然科学版)Vol.24No.22001年4月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYApr.2001经济型车床数控系统的抗干扰设计齐美彬,杨艳芳,蒋建国(合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥230009)摘要:经济型车床数控系统的使用环境较为恶劣,系统内部、外部电磁噪声常常干扰数控系统的正常运行。文章从噪声源、噪声传输路径及受扰设备3方面入手,提出了提高经济型车床数控系统抗干扰能力的一些方法,即抑制噪声源、阻断噪声传输路径、提高数控系统核心部分——计算机的抗干扰能力。实践证明,根据具体情况灵活
2、使用这些方法能有效提高经济型车床数控系统的抗干扰能力。关键词:经济型车床;数控系统;电磁噪声;抗干扰中图分类号:TG519.1文献标识码:A文章编号:1003-5060(2001)02-0189-05Anti-interferencedesignforeconomicallatheCNCsystemQIMei-bin,YANGYan-fang,JIANGJian-guo(SchoolofComputerScienceandInformationEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)A
3、bstract:ThenormalrunningoftheeconomicalCNCsystem,whichworksinanadverseenvironment,isusuallydisturbedbytheelectromagneticnoiseinoroutoftheCNCsystem.Inthispaper,thenoisesourceandspreadingwayandtheinterferedpartsoftheequipmentareanalyzed,andsomeanti-interferencemethodsareintroducedsuch
4、asrestrainingthenoisesource,blockingthenoisespreadingwayandimprovingtheanti-interferenceabilityofthecomputer,thecoreoftheeconomicalCNCsystem.Ithasbeenprovedthattheflexibleusingofthesemethodscanimprovetheanti-interferenceabilityofeconomicalCNCsystemeffectively.Keywords:economicallath
5、e;CNCsystem;electromagneticnoise;anti-interference0引言[1]经济型车床数控系统的使用环境较为恶劣,来自数控系统内部、外部的电磁噪声常常干扰数控系统的正常运行,甚至造成恶性事故,并且要经过多次反复,付出很大代价才能排除干扰。因此,数控系统的抗干扰设计尤显重要。[2]一般情况下,形成电磁干扰有3个条件:向外发送噪声的噪声源;传输电磁噪声的路径;承受电磁干扰的受扰设备。为了保证数控系统在使用电磁环境中免受干扰,必须从设计阶段就采取相应措施:抑制噪声源,直接消除干扰原因;阻断噪声的传送路径;提高数控系统核心部分——计
6、算机的抗干扰能力。收稿日期:2000-10-31;修改日期:2001-02-15作者简介:齐美彬(1969-),男,安徽东至人,合肥工业大学讲师;蒋建国(1955-),男,安徽宁国人,合肥工业大学教授,硕士生导师.190合肥工业大学学报(自然科学版)第24卷1抑制噪声源干扰数控系统的噪声可分为外部噪声和内部噪声。对于外部噪声,不可能将它直接消除,只有尽量避开它,而对于内部噪声则应尽量消除。下面讨论消除内部及外部噪声的一些措施。1.1消除切换感性负载时产生的瞬变噪声切换继电器、接触器及电机等感性负载时会产生很高的浪涌电压,峰值可高达几千伏,其脉冲功率足以损坏半导
7、体器件。并且该涌浪电压所含有的高次谐波将通过电源线、导线间的分布电容及绝缘电阻等侵入数控系统,干扰微型计算机的正常运行。这种瞬变噪声可用并联二极管或接入RC吸收回路等方法加以抑制。如在控制机床主电机和电动刀架电机的直流继电器线圈上并联二极管,在接触器线圈及电机绕组上并联RC吸收回路,实践证明这种方法的抑制效果非常明显。另外,还可采用晶闸管过零开关代替交流接触器,这样可较为彻底地消除瞬变噪声。1.2消除直流电源噪声大部分经济型车床数控系统计算机的电源(+5V)是由三端集成稳压器构成的,电路简单可靠。但是对从外部交流电网窜入的电源噪声的抑制能力很弱,可采用图1所示
8、的多级滤波电路加强滤波。图1中电容C2
