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产品分类 如何解决SICK编码器应用中的干扰问题
SICK编码器将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数,以获得测量结果,其输出脉冲的相数也不同,有的输出A、B、Z三相脉冲,有的只有A、B相两相,zui简单的只有A相。
SICK编码器的通讯信号并将其翻译为对应动作的电压/电流信号驱动前端设备;双向通讯的高速编码器除了具有单向通讯*的外还向控制器发送通讯信号,因此可以实时将*的工作状态传送给控制器进行分析,另外可以将报警探测器等前端设备信号直接输入到*中由双向通讯来传诵现场的报警探测信号,减少线缆的使用。 许多引起系统不正常而需要修复的是Bus Off,该信息显示在作为扫描器设备的DNB上,并且网络各设备的红灯亮起。这是因为每个设备有一个错误累积计数器,这个计数器累积的CAN的网络错误,同时信息发送完好时,又会减少错误累积数,如果这个错误计数器在短时间内增加得很快。
高速编码器具有机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在高速编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层光栅,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。
SICK编码器在很多域都有应用,其中在运动控制系统中作为一些自动化设备的核心部分,是高速电机编码器一个常见的应用。高速电机编码器的性和稳定性直接影响设备的,而影响其性和稳定性的主要因素之一是抗干扰问题,本文就来说说这个干扰问题,以及如何解决干扰问题。
一、SICK编码器的干扰现象 在应用中,常会遇到以下几种主要干扰现象:
1、控制系统未发指令时,电机无规则地转动。
2、与交流伺服系统共用同一电源的设备(如显示器等)工作不正常。
3、伺服电机停止运动,运动控制器读取电机位置时,由电机端部的高速电机编码器反馈回的数值无规律乱跳。
4、伺服电机运行时,所读取的高速电机编码器的值与所发出指令值不吻合,且误差值是随机的,无规律的。
5、伺服电机运行时,所读取的高速电机编码器的值与所发出指令值的差值为一稳定的值或呈周期性变化。
二、SICK编码器的干扰源分析 干扰进入运动控制系统的渠道主要有两类:
一是信号传输通道干扰,干扰通过与系统相联的信号输入通道、输出通道进入;
二是供电系统干扰。
SICK编码器信号传输通道是控制系统或驱动器接收反馈信号和发出控制信号的途径,因为脉冲波在传输线上会出现延时、畸变、衰减与通道干扰,在传输过程中,长线的干扰是主要因素。 任何电源及输电线路都存在内阻,正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰,如果没有内阻,无论何种噪声都会被电源短路吸收,路中不会建立起任何干扰电压,此外,交流伺服系统驱动器本身也是较强的干扰源,它可以通过电源对其他设备进行干扰。
三、高速电机编码器抗干扰的措施
1、供电系统的抗干扰设计
(1)实行电源分组供电,例如,将执行电机的驱动电源与控制电源分开,以防止设备间的干扰。
(2)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其他设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
(3)采用隔离变压器,考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初次线圈的互感耦合,而是靠初次寄生电容耦合的,因此隔离变压器的初次之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以提高抗共模干扰能力。
2、SICK编码器信号传输通道的抗干扰设计
(1)SICK编码器光电耦合隔离措施
在长距离传输过程中,采用光电耦合器,可以将控制系统与输入通道、输出通道以及伺服驱动器的输入、输出通道切断电路之间的。如果在电路中不采用光电隔离,外部的尖峰干扰信号会进入系统或直接进入伺服驱动装置,产生*种干扰现象。
(2)双绞屏蔽线长线传输 信号在传输过程中会受到电场、磁场和地阻抗等干扰因素的影响,采用接地屏蔽线可以减小电场的干扰。双绞线与同轴电缆相比,虽然频带较差,但波阻抗高,抗共模噪声能力强,能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。
另外,在长距离传输过程中,一般采用差分信号传输,提高抗干扰。采用双绞屏蔽线长线传输可以有效地抑制、
三、SICK编码器四种干扰现象的产生。
(3)接地 接地可以消除电流流经地线时所产生的噪声电压,除了要将伺服系统接大地外,信号屏蔽线也要接地,防止静电感应和电磁干扰。如果没有正确的接地,则可能会出现种干扰现象。