數(shù)控機床電氣抗干擾探討論文
摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國科學技術(shù)也得到了極大的提升。其中數(shù)控機床作為目前社會經(jīng)濟發(fā)展中一種主要的生產(chǎn)形式，可以說對于我國經(jīng)濟的發(fā)展有著直接的影響。但是由于數(shù)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(shù)控機床在實際的應用生產(chǎn)中極易出現(xiàn)各種各樣的故障，進而使得數(shù)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)的工作人員在實際的管理中，必須對數(shù)控設備進行正確操作和維護、保養(yǎng)，進而有效地降低數(shù)控機床生產(chǎn)使用中出現(xiàn)故障的概率�；诖�，本文主要針對數(shù)控機床電氣的抗干擾進行分析，對目前階段數(shù)控機床電氣系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進行分析，并提出相應的改善措施。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；電氣系統(tǒng)；抗干擾；探討分析；維修技術(shù)
前言
在我國經(jīng)濟發(fā)展的強力推動下，再加上相關(guān)的數(shù)控機床技術(shù)的快速發(fā)展，使得目前階段數(shù)控機床的應用已經(jīng)變得越來越普及，各個領域中都有相應的應用。雖然數(shù)控機床的廣泛應用在一定程度上對我國經(jīng)濟的發(fā)展有著促進作用，但是與此同時也暴露出了很多的問題，其中最為嚴重的問題就是數(shù)控機床在實際的使用中極易出現(xiàn)這樣那樣的故障，進而使得其相關(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(shù)控機床維護技術(shù)就變得尤為重要了，基于此相關(guān)的管理人員在實際的工作中一定要加強對數(shù)控機床的維護力度，進而杜絕其在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。
1數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)概述
一個完整的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、可編程邏輯控制器、主軸驅(qū)動系統(tǒng)、電器硬件電路、機床、集裝主軸與電動機的脈沖編碼器以及測量系統(tǒng)8個部分組成。第一，數(shù)據(jù)輸入裝置，其主要作用就是將各類數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，然后讓后續(xù)的裝置進行相應的處理；第二是數(shù)控系統(tǒng)，從某種程度上來說，這是數(shù)控機床最重要的組成部分，其主要對接收到的數(shù)控指令程序進行相應的處理，而后得到一定的結(jié)果，再將得到的結(jié)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(shù)控系統(tǒng)當作人類的大腦，那么可編程邏輯控制器就是人類的小腦，其將幫助數(shù)控系統(tǒng)完成后續(xù)的一些控制機床的操作；第四是主軸驅(qū)動系統(tǒng)，其主要接受相關(guān)的驅(qū)動指令進行后續(xù)的處理，對相應的速度和轉(zhuǎn)矩進行合理的調(diào)節(jié)，并發(fā)出相應的指令來驅(qū)使主機進行相關(guān)的指令，同時還能及時進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，其將會隨著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(zhí)行各種類型的電氣裝置進行控制；第六是機床，相對來說其構(gòu)成十分復雜，主要包括電動機、制動器以及各種開關(guān)等等，只有確保其能正常地運行，進而才能實現(xiàn)各種機床操作的執(zhí)行和各種機床狀態(tài)的報告；第七則是集裝主軸與電動機的脈沖編碼器，其主要是將電動機實際具有的轉(zhuǎn)速匹配電壓數(shù)值輸送給伺服驅(qū)動系統(tǒng)成為反饋速度信號；第八則是所謂的測量系統(tǒng)，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際位置組織進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(xù)的控制系統(tǒng)。
2目前階段數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)中存在的一些干擾因素
相比較而言，數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)所處的工作環(huán)境一般都會比較復雜，而由于其工作環(huán)境的復雜性，又往往會產(chǎn)生很多的電磁干擾信號，通過特定的途徑將這些信號輸入電氣控制系統(tǒng)，進而使得其起實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(jù)數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)具有的干擾分為以下兩種：第一種是由數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的各種干擾因素；第二種則是由數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)外部產(chǎn)生的各種干擾因素。其中內(nèi)部的干擾因素主要是由系統(tǒng)設計，結(jié)構(gòu)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(shù)電容及長線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(tǒng)設計、結(jié)構(gòu)布局及相關(guān)的生產(chǎn)工藝無關(guān)的一些干擾因素，其是由數(shù)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、周圍電氣設備、各種電磁場造成的干擾因素。以物理的角度來看待這兩種干擾因素，其實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)上來講也是大同小異。
3數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)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，其實就是在數(shù)控機床實際的工作生產(chǎn)中利用光傳送相關(guān)的信號，對其線路的抗干擾能力進行提高。在這個過程中，工作人員必須要對相關(guān)的抗干擾信號進行充分的研究分析，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(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)中，被測控系統(tǒng)往往會與設備之間進行遭遇，而二者一旦相遇又會產(chǎn)生一定的干擾因素，這樣一來就會導致相關(guān)的信號產(chǎn)生畸變或者失真。而且有時還會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)生地線電位差，最終導致線路出現(xiàn)干擾差模電壓，使得數(shù)控機床在實際的運行生產(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)的工作人員在實際的生產(chǎn)過程中應采用光電耦合技術(shù)實施隔離，將電路中存在的連接電氣分別隔開，切斷有可能產(chǎn)生的環(huán)路，進而對電路的抗干擾性進行有效的提高。
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(shù)控機床電氣系統(tǒng)自身具有的一些特點，其脈沖變壓器具有較少的匝數(shù)，相比較而言采用這樣的方式會使得其電容分布變得更小，因此在實際的生產(chǎn)工作中可以將其當作一種良好的脈沖信號的隔離部件，進而對相關(guān)的干擾信號進行有效地消除。
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)中都會產(chǎn)生大量的高頻干擾與諧波使得數(shù)控機床在實際的運行中受到極其不利的影響。如果在實際的生產(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，進而實現(xiàn)對噪聲進行抑制的目的，盡量消除干擾，對設備自身的抗干擾性能進行有效地抑制。
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(nèi)部的子系統(tǒng)之間需要進行隔離時，它們各自的直流電源供電之間需要進行隔離，其隔離方式：一是在交流側(cè)應用隔離變壓器；二是利用直流電壓隔離器。
結(jié)語
綜上所述，數(shù)控機床的計算機控制系統(tǒng)不同于普通的計算機系統(tǒng)，相比較而言，數(shù)控機床的計算機控制系統(tǒng)的工作環(huán)境會比較差，而且干擾因素也比較多，再加上在實際的生產(chǎn)工作中還必須進行實時控制，因此這樣一來要想確保數(shù)控機床在實際的生產(chǎn)應用中不會出現(xiàn)質(zhì)量問題，那么就必須對數(shù)控機床的計算機控制系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性進行有效的提高。而要想對其工作穩(wěn)定性以及可靠性進行提高，除了要對其本身的可靠性以及抗干擾能力進行提高外，還必須要本著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，進而為數(shù)控機床穩(wěn)定的運行打下良好的基礎。
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