Kot osrednji del nekatere avtomatizacijske opreme zanesljivost in stabilnost sistema za krmiljenje gibanja neposredno vplivata na delovanje opreme, eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na njegovo zanesljivost in stabilnost, pa je problem preprečevanja motenj. Zato je učinkovito reševanje problema motenj problem, ki ga pri načrtovanju sistema za krmiljenje gibanja ne smemo prezreti.
1. Pojav interference
Pri uporabi se pogosto pojavljajo naslednji glavni interferenčni pojavi:
1. Ko krmilni sistem ne izda ukaza, se motor vrti nepravilno.
2. Ko se servo motor ustavi in krmilnik gibanja prebere položaj motorja, vrednost, ki jo posreduje fotoelektrični dajalnik na koncu motorja, naključno skače.
3. Ko servo motor deluje, se vrednost odčitanega kodirnika ne ujema z vrednostjo izdanega ukaza, vrednost napake pa je naključna in nepravilna.
4. Ko servo motor deluje, je razlika med prebrano vrednostjo dajalnika in izdano vrednostjo ukaza stabilna vrednost ali se periodično spreminja.
5. Oprema, ki si deli isto napajanje z AC servo sistemom (na primer zaslon itd.), ne deluje pravilno.
2. Analiza virov motenj
Obstajata dve glavni vrsti kanalov, ki motita vstop v sistem za nadzor gibanja:
1, motnje v kanalu za prenos signala, motnje vstopajo skozi vhodni kanal signala in izhodni kanal, priključen na sistem;
2, motnje v napajalnem sistemu.
Kanal za prenos signala je način, s katerim krmilni sistem ali gonilnik sprejema povratne signale in pošilja krmilne signale, ker se impulzni val na daljnovodu zakasni in popači, kar povzroči slabljenje in motnje v kanalu, zato je glavni dejavnik dolgoročna motnja v procesu prenosa.
V vsakem napajalnem in prenosnem vodu obstajajo notranji upori. Prav ti notranji upori povzročajo motnje v napajalniku. Če notranjega upora ni, ne glede na to, kakšen šum bo absorbiral kratek stik v napajalniku, v vodu ne bo vzpostavljena moteča napetost. Gonilnik AC servo sistema je tudi sam močan vir motenj in lahko prek napajalnika moti drugo opremo.
Sistem za nadzor gibanja
Trije ukrepi proti motnjam
1. Zasnova napajalnega sistema proti motnjam
(1) Napajanje izvedite v skupinah, na primer ločite pogonsko moč motorja od krmilne moči, da preprečite motnje med napravami.
(2) Uporaba šumnih filtrov lahko učinkovito odpravi tudi motnje AC servo pogonov na drugo opremo. Ta ukrep lahko učinkovito odpravi zgoraj omenjene motnje.
(3) Uporabljen je izolacijski transformator. Glede na to, da visokofrekvenčni šum ne prehaja skozi transformator predvsem zaradi medsebojne induktivne sklopitve primarne in sekundarne tuljave, temveč zaradi sklopitve parazitskih kapacitivnosti primarne in sekundarne tuljave, sta primarna in sekundarna stran izolacijskega transformatorja izolirani z zaščitnimi plastmi, da se zmanjša njihova porazdeljena kapacitivnost in s tem izboljša odpornost na motnje v skupnem načinu.
2. Zasnova kanala za prenos signala proti motnjam
(1) Ukrepi za izolacijo fotoelektrične sklopke
Pri prenosu na dolge razdalje lahko uporaba fotosklopnikov prekine povezavo med krmilnim sistemom in vhodnim kanalom, izhodnim kanalom ter vhodnimi in izhodnimi kanali servo pogona. Če v vezju ni uporabljene fotoelektrične izolacije, bo zunanji signal konice interference vstopil v sistem ali neposredno v napravo servo pogona, kar bo povzročilo prvi pojav interference.
Glavna prednost fotoelektrične sklopke je, da lahko učinkovito zavira konice in različne motnje šuma,
Zato se razmerje signal/šum v procesu prenosa signala močno izboljša. Glavni razlog je: Čeprav ima interferenčni šum veliko amplitudo napetosti, je njegova energija majhna in lahko tvori le šibek tok. Svetleča dioda vhodnega dela optospojnika deluje v trenutnem stanju, splošni prevodni tok pa je 10–15 mA, zato se tudi pri motnjah z veliko amplitudo le-te zadušijo, ker ne morejo zagotoviti dovolj toka.
(2) Zaščitena zvita parica in prenos po dolgih žicah
Med prenosom bodo na signal vplivali moteči dejavniki, kot so električno polje, magnetno polje in impedanca ozemljitve. Uporaba ozemljene zaščitne žice lahko zmanjša motnje električnega polja.
V primerjavi s koaksialnim kablom ima zasukani par nižji frekvenčni pas, vendar ima visoko valovno impedanco in močno odpornost na šum skupnega načina, kar lahko medsebojno izniči elektromagnetne indukcijske motnje.
Poleg tega se pri prenosu na dolge razdalje običajno uporablja diferencialni prenos signala za izboljšanje delovanja proti motnjam. Uporaba zasukane parice z oklopljeno žico za prenos na dolge razdalje lahko učinkovito prepreči drugi, tretji in četrti pojav motenj.
(3) Tla
Ozemljitev lahko odpravi šumno napetost, ki nastane, ko tok teče skozi ozemljitveno žico. Poleg povezave servo sistema z ozemljitvijo je treba ozemljiti tudi signalno zaščitno žico, da se prepreči elektrostatična indukcija in elektromagnetne motnje. Če ni pravilno ozemljena, se lahko pojavi drugi pojav motenj.
Čas objave: 6. marec 2021