Joidenkin automaatiolaitteiden ydinosana liikkeenohjausjärjestelmän luotettavuus ja vakaus vaikuttavat suoraan laitteen suorituskykyyn, ja yksi tärkeimmistä luotettavuuteen ja vakauteen vaikuttavista tekijöistä on häiriöiden sietokyky. Siksi häiriöongelman tehokas ratkaiseminen on ongelma, jota ei voida sivuuttaa liikkeenohjausjärjestelmän suunnittelussa.
1. Interferenssiilmiö
Sovelluksessa esiintyy usein seuraavia pääasiallisia interferenssi-ilmiöitä:
1. Kun ohjausjärjestelmä ei anna komentoa, moottori pyörii epätasaisesti.
2. Kun servomoottori pysähtyy ja liikkeenohjain lukee moottorin asennon, moottorin päässä olevan valosähköisen enkooderin takaisin syöttämä arvo hyppää satunnaisesti.
3. Kun servomoottori on käynnissä, kooderin lukema arvo ei vastaa annetun komennon arvoa, ja virhearvo on satunnainen ja epäsäännöllinen.
4. Kun servomoottori on käynnissä, luetun kooderin arvon ja annetun komentoarvon välinen ero on vakaa tai muuttuu ajoittain.
5. AC-servojärjestelmän kanssa samaa virtalähdettä käyttävät laitteet (kuten näyttö jne.) eivät toimi oikein.
2. Häiriölähteen analyysi
Liikkeenohjausjärjestelmään pääsyä häiritsevät kahdenlaiset kanavat:
1. Signaalin lähetyskanavan häiriöt, häiriöt tulevat järjestelmään kytketyn signaalin tulokanavan ja lähtökanavan kautta;
2, virransyöttöjärjestelmän häiriöt.
Signaalin lähetyskanava on tapa, jolla ohjausjärjestelmä tai ohjain vastaanottaa takaisinkytkentäsignaaleja ja lähettää ohjaussignaaleja, koska pulssiaalto viivästyy ja vääristyy siirtolinjalla, vaimenee ja kanavan häiriöt, lähetysprosessissa pitkäaikainen häiriö on tärkein tekijä.
Kaikissa virtalähteissä ja siirtolinjoissa on sisäisiä vastuksia. Juuri nämä sisäiset vastukset aiheuttavat virtalähteen kohinan. Jos sisäistä vastusta ei ole, virtalähteen oikosulkuun ei synny häiriöjännitettä riippumatta siitä, millaista kohinaa virtalähteen oikosulku absorboi. Myös AC-servojärjestelmän ajuri itsessään on voimakas häiriölähde ja voi häiritä muita laitteita virtalähteen kautta.
Liikkeenohjausjärjestelmä
Kolme, häiriöiden vastaiset toimenpiteet
1. Virtalähdejärjestelmän häiriöiden vastainen suunnittelu
(1) Toteuta virtalähde ryhmissä, esimerkiksi erota moottorin käyttövirta ohjaustehosta laitteiden välisten häiriöiden estämiseksi.
(2) Kohinasuodattimien käyttö voi myös tehokkaasti vaimentaa AC-servokäyttöjen häiriöitä muihin laitteisiin. Tämä toimenpide voi tehokkaasti vaimentaa edellä mainittuja häiriöilmiöitä.
(3) Eristysmuuntaja on otettu käyttöön. Koska korkeataajuinen kohina kulkee muuntajan läpi pääasiassa ensiö- ja toisiokäämien keskinäisen induktanssikytkennän sijaan ensiö- ja toisiokäämien loiskapasitanssien kytkennän kautta, eristysmuuntajan ensiö- ja toisiopuolet on eristetty suojakerroksilla niiden hajautetun kapasitanssin pienentämiseksi ja yhteismuotoisten häiriöiden sietokyvyn parantamiseksi.
2. Signaalinsiirtokanavan häiriöidenestosuunnittelu
(1) Valosähköisen kytkennän eristystoimenpiteet
Pitkän matkan tiedonsiirrossa optokytkimien käyttö voi katkaista yhteyden ohjausjärjestelmän ja servomoottorin tulo- ja lähtökanavan sekä tulo- ja lähtökanavien välillä. Jos valosähköistä eristystä ei käytetä piirissä, ulkoinen piikkihäiriösignaali pääsee järjestelmään tai suoraan servomoottoriin, mikä aiheuttaa ensimmäisen häiriöilmiön.
Valosähköisen kytkennän tärkein etu on, että se voi tehokkaasti vaimentaa piikkejä ja erilaisia kohinahäiriöitä,
Siksi signaali-kohinasuhde signaalinsiirtoprosessissa paranee huomattavasti. Tärkein syy tähän on se, että vaikka häiriökohinan jänniteamplitudi on suuri, sen energia on pieni ja se voi muodostaa vain heikon virran. Fotokytkimen tulo-osan valodiodi toimii virtatilassa, ja yleinen johtumisvirta on 10–15 mA, joten vaikka häiriöamplitudi olisi suuri, se vaimenee, koska se ei pysty tuottamaan riittävästi virtaa.
(2) Kierretty parikaapeli suojattuna ja pitkäjohtiminen tiedonsiirto
Signaaliin vaikuttavat lähetyksen aikana häiriötekijät, kuten sähkökenttä, magneettikenttä ja maadoituksen impedanssi. Maadoitetun suojajohtimen käyttö voi vähentää sähkökentän häiriöitä.
Koaksiaalikaapeliin verrattuna kierretyllä parikaapelilla on matalampi taajuuskaista, mutta sillä on korkea aallon impedanssi ja vahva vastustuskyky yhteismoodikohinalle, mikä voi kumota toistensa sähkömagneettisen induktiohäiriön.
Lisäksi pitkän matkan tiedonsiirrossa käytetään yleensä differentiaalista signaalinsiirtoa häiriöidenestokyvyn parantamiseksi. Kierretyn parikaapelin käyttö pitkän matkan tiedonsiirrossa voi tehokkaasti tukahduttaa toisen, kolmannen ja neljännen häiriöilmiön.
(3) Maa
Maadoitus voi poistaa maadoitusjohtimen läpi kulkevan virran aiheuttaman kohinajännitteen. Servojärjestelmän maahan kytkemisen lisäksi myös signaalin suojajohdin on maadoitettava staattisen sähkön induktion ja sähkömagneettisten häiriöiden estämiseksi. Jos maadoitusta ei ole tehty kunnolla, voi esiintyä toinen häiriöilmiö.
Julkaisun aika: 06.03.2021