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1、 73 第五讲第五讲 FANUC 0iMA 系统的硬件及其更换系统的硬件及其更换 本章以 FANUC 0iMA 系统为例，学习控制单元、电源模块、伺服模块、显示单元、MDI单元等的连接。并介绍硬件的故障检测及更换方法。一般而言，FANUC 0iMA 系统与 FANUC 伺服电动机系列和系列相连，系列主要用于驱动主轴和伺服轴，系列主要用于换刀机械手和刀库转动的驱动。第一节第一节 FANUC 0iA 系统硬件连接系统硬件连接 一、硬件概要一、硬件概要 简要介绍控制单元、电源模块、伺服模块、主轴模块各个接口的定义与连接对象。1、控制单元、控制单元 控制单元由两大部分组成，如图 4-1，左边为主板（M
2、AIN），右边为 I/O 板。图图 5-1 硬件组成图硬件组成图 74 控制单元各部位的名称及各接口的功能简介，如图 4-2 所示，依次介绍。图图 5-2 控制单元各部分名称控制单元各部分名称 1、“STATUS”:状态 LED 灯。当出现错误时，ALARM 灯会与 STATUS 灯组成不同的亮、灭状态来表示不同的异常情况。2、“ALARM”报警 LED 灯。同上。3、“BATTERY”:数控系统断电后进行数据保护的电池。4、“CP8”:数据保存用电池接口。5、“MEMORY CARD CNMC”插口：PMC 编辑卡与数据备份存储卡的接口。6、“RSW1”:旋转开关，维修用的旋转开关，一般无需
3、作任何调整。7、“JD1A”:I/O LINK 接口，是一个串行接口，用于 NC 与各种 I/O 单元进行连接，如机床操作面板、I/O 扩展单元或 Power Mate 连接起来，并且在所连接的各设备间高速传送 I/O 信号（bit 位数据）。75 8、“JA7A”:SPDL-1(串行主轴或位置编码器接口)，该接口是通过电缆与串行主轴伺服模块连接（JA7B 接口）。当数控系统连接模拟主轴时，位置编码器的主轴反馈信号与此接口（JA7A）相连。9、“JA8A”:A-OUT（模拟主轴接口），此接口与模拟主轴放大器连接，控制模拟主轴电机运转。10、“JS1A”:SERVO1(伺服模块接口)，此接口与伺
4、服模块的系统定义的第 1 轴接口进行连接。“JS2A”:SERVO2(伺服模块接口)，此接口与伺服模块的系统定义的第 2 轴接口进行连接。“JS3A”:SERVO3(伺服模块接口)，此接口与伺服模块的系统定义的第 3 轴接口进行连接。“JS4A”:SERVO4(伺服模块接口)，此接口与伺服模块的系统定义的第 4 轴接口进行连接。11、“JF21”:SCALE1(光栅尺 1 接口)，该接口用于连接系统定义的第 1 轴的光栅尺。“JF22”:SCALE2(光栅尺 2 接口)，该接口用于连接系统定义的第 2 轴的光栅尺。“JF23”:SCALE3(光栅尺 3 接口)，该接口用于连接系统定义的第 3
5、轴的光栅尺。“JF24”:SCALE4(光栅尺 4 接口)，该接口用于连接系统定义的第 4 轴的光栅尺。12、“JF25”:SC-ABS(分离式 ABS 脉冲编码器电池接口)。该接口所连接的电池用于绝对型光栅尺位置数据的保存。以下是以下是 I/O 板部分各指示灯的定义和各接口的定义和接线走向。板部分各指示灯的定义和各接口的定义和接线走向。A、“J D 5A”:RS232-1（RS232C 串行接口），主要用于与外部设备相连，将加工程序、参数等数据通过外部设备输入到系统中或从系统中输出给外部设备。“JD5B”:RS232-2（RS232C 串行接口），同上。B、“FUSE”:保险丝。C、“PIL
6、”:电源指示灯，当控制单元接通直流+24V 电源后，该灯亮。D、“CP1A”:DC IN(电源输入接口)，该接口与外部直流+24V 电源相连，为控制单元提供电源。“CP1B”:DC OUT(电源输出接口)，该接口与显示单元相连，为显示单元提供电源，在显示单元侧的是“CP5”(LCD 时)、“CN2”（CRT 时）。E、“DI/DO-1”:内装 I/O 卡接口 1，该接口为机床提供 I/O 信号接收器（X）和驱动器（Y）“DI/DO-2”:内装 I/O 卡接口 2，该接口为机床提供 I/O 信号接收器（X）和驱动器（Y）F、“JA1”:CRT 显示器接口，该接口用于连接显示器，显示器端的接口为“
7、JA1”(LCD时)、“CN1”(CRT 时)。G、“JA2”:MDI(手动数据输入装置接口)，该接口用于连接 MDI 单元。H、“JA3B”:MPG(手摇脉冲发生器接口)，该接口所连接的手摇脉冲发生器用于在手轮进给方式下用手轮移动坐标轴。I、“DI/DO-3”:内装 I/O 卡接口 3，该接口为机床提供 I/O 信号接收器（X）和驱动器（Y）“DI/DO-4”:内装 I/O 卡接口 4，该接口为机床提供 I/O 信号接收器（X）和驱动器（Y）J、“MINI SLOT”:FSSB(高速串行总线接口)，此接口用于与个人电脑相连，进行数据通信。76 2、电源模块、电源模块 电源模块主要功能是将三相
8、交流电转化成直流电，为主轴模块和伺服模块提供直流电源。而主轴模块和伺服模块在运动指令的控制下，经由 IGBT 模块组成的三相逆变回路输出三相变频交流电，控制主轴电动机和伺服电动机进行精确定位运动。FANUC 系统的 系列电源模块主要为 PSM、PSMR、PSM-HV、PSMV-HV 四种，输入电流分别为交流 200V 和交流 400V 两种。以以 PSM-15 电源模块为例说明各指示灯的定义及各接口的定义。电源模块为例说明各指示灯的定义及各接口的定义。图图 5-3 CX1A交流 200V 输入接口 CX2A直流 24V 输入接口 JX1B L1 L2 L3 TB1直流电源输出端，与主轴模块、伺
9、服模块的直流输入端连接，为主轴模块和伺服模块提供直流电源。STATUS表示 LED 状态。表示电沁源模块所处的状态，出现异常时显示相关的报警代号。直流回路连接充电状态 LED，在其完全熄灭后，方可对模块电缆进行各种操作，否则有触电危险。CA1B交流 200V 输出接口，该端口与主轴模块的 CX1A 连接 CX2B直流 24V 输出接口，一般地该接口与主轴模块的 CX2A连接输出急停信号。JX1B模块连接接口，与主轴的JX1A 连接，作通信用。CX3主接触器控制信号，该接口是给主接触器控制信号，从而控制输入电源模块的三相交流电的通断。CX4急停信号接口，用于连接机床的急停信号用。S1/S2再生相
10、序选择开关，一般出厂设定为 S1 短路。三相交流电输入端 77 3、伺服模块、伺服模块 伺服模块接受从控制单元发出的进给速度和位移指令信号。伺服模块对控制单元传送过来的数据作一定的转换和放大后，驱动伺服电动机，从而驱动机械传动机构，驱动机床的执行部件实现精确的工作进给和快速移动。FANUC 的系列伺服模块主要分为 SVM、SVM-HV 两种，其中 SVM 型的一个单独模块最多可带三个伺服轴，而 SVM-HV 型的一个单独模块可最多带两个伺服轴。而根据不同的 NC 系统使用不同的接口类型，A 型、B 型和 FSSB 三种。FANUC 0i-MA 数控系统采用B 型接口系统。下面以下面以3 轴放大
11、器为例说明各接口及指示灯的定义。为例说明各接口及指示灯的定义。图图 5-4 78 4、主轴模块、主轴模块 主轴模块用于驱动主轴电动机。在加工中心中，主轴带动刀具旋转，根据切削速度、工件或刀具的直径来设定相对应的转速，以所需加工的工件进行各种加工。FANUC 的系列主轴模块主要分别为 SPM、SPMC、SPM-HV 三种。以 SPM-15 为例来说明和批示灯和各接口的定义。图图 5-5 JX4:伺服状态检查接口。该接口用于连接主轴模块状态检查电路板。通过主轴模块状态检查各电路板可获取主轴模块内部信号的状态（脉冲发生器和位置编码器的信号）。JX1A:模块连接接口。该接口一般与电源的 JX1B 连接
12、，作通信用。JX1B:模块连接接口。该接口一般与下一个伺服模块的 JX1A 连接。JY1:主轴负载功率表主轴转速表用接口。JA7B:通信串行输入接口。该接口与控制单元的 JA7A(SPDL-1 接口连接。JA7A:通信串行输出接口。该接口与下一个主轴的 JA7B 相连接。JY2:脉冲发生器，内置探头和电动机 Cs 轴探头连接接口。JY3:磁感应开关和外部单独旋转信号连接接口。JY4:位置编码器和高分辨位置编码器连接接口。JY5:主轴 Cs 轴探头和内置 Cs 轴探头。二、综合连接图二、综合连接图 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 79 第二节第二节 硬件的故障检测与分析硬件
13、的故障检测与分析 故障检查过程因故障类型而异，故以检查方法不一。一、常规检查一、常规检查 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 80 1、外观检查、外观检查 机床发生故障时，首先进行外观检查。利用自己的感官有针对性的检查有怀疑部分的组件。看空气断路器、继电器是否有脱扣、继电器是否有跳闸现象，熔丝是否熔断，印刷电路板上有无组件破损、断裂、过热，连接导线是否断开、划伤，插接件是否有脱 落等，并注意观察故障出现时的现象（如噪声、振动、焦糊味、发热等）。2、连接电缆、连接电线检查、连接电缆、连接电线检查 针对故障的有关部位，利用一些简单的维修工具检查连接线、电缆是否正常。尤其注意检查机
14、械运动部位的接线及电缆，这些部位因受力、疲劳而易断裂。3、接插件检查、接插件检查 根据故障的部位，检查接线端子、单元接插件。这些部位容易松动、发热、氧化、因电化腐蚀而断线或接触不良。4、恶劣环境下工作的组件检查、恶劣环境下工作的组件检查 因为在恶劣环境下工作的组件易受热、受潮、受振动、粘灰尘或油污而失效或老化。5、易损件检查、易损件检查 组件易损部位应按规定定期检查。6、定期保养的组件检查、定期保养的组件检查 有些组件应按规定及时清洗润滑，否则易出故障。如冷却风扇不及时清理风道，易造成机床过热报警。7、电源电压检查、电源电压检查 电源电压正常是机床正常工作的必要条件，电源电压不正常一般会造成故
15、障停机，有时会造成动作紊乱，产生严重后果。检查方法参见机床安装调试章节。二、面板显示与指示灯分析法二、面板显示与指示灯分析法 FANUC 控制系统配有面板显示器和批示灯，如图 5-2 中标明了数控装置上用于报警的 7 个 LED 发光管的位置，当 CNC 出现故障时，可以通过发光管的状态来判断系统运行时的状态和出现故障的范围。表 5-1 为电源接通时的 LED 的变化及其代表的含义，据此可判断 CNC 运行时的状态。表表5-1 电源接通时电源接通时LED的显示（绿色的显示（绿色LED）灯灭）灯灭 灯亮灯亮 表4-2为CNC出现故障时LED的报警显示，据此我们可以得知故障的部件范围。表表5-2系
16、统出现错误时系统出现错误时LED的显示的显示 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 81 当ALARM LED状态显示灯亮的同时，可以在LCD显示单元的报警显示屏幕上出现报警信息。三、系统分析法三、系统分析法 判断系统存在的故障的部位时，可对控制系统方框图中的各方框单独考虑。根据每一方框的功能，将方框划分为一个个独立的单元。在对具体单元内部结构了解不透彻的情况下，可不管单元内容如何，只考虑其输入和输出。这样就简化了系统，便于维修人员排除故障。首先检查被怀疑单元的输入，如果输入中有一个不正常，该单元就可能不正常。这时应追查提供给该输入的上一级单元；在输入都正常的情况下而输出不正常
17、，那幺故障即在本单元内部。把该单元输入和输出与上下有关单元脱开后，可提供必要的输入电压，观察其输出结果。（请注意到有些配合方式把相关单元脱开后，给该单元供电会造成本单元损坏）。当然在使用这种方法时，要求了解该单元输入输出点的电信号性质、大小、不同运行状态信号状态及它们的作用。有类似的方法可以找出独立的单元中某一故障部件，逐步缩小故障范围，直至把故障定位于组件。在维修的初步阶段及有条件时，对怀疑单元可采用换件诊断修理法。但要请注意，换件时应该对备件的型号、规格、各种标记、电位器调整位置、开关状态、跳线选择、线路更改及软体版本是否与怀疑单元相同予以确认，并确保不会由于上下级单元损坏造成的故障而损坏
18、新单元，此外还要考虑到可能要重新调新单元的某些电位器，以保证新单元与怀疑单元性能相近。四、信号追踪法四、信号追踪法 信号追踪法是指按照控制系统方框图，从前往后或从后向前检查有关信号的有无、性质、大小及不同运行方式的状态，与正常情况相比看有什幺差异或是否符合逻辑。五、测量法五、测量法 1、静态测量法、静态测量法 静态测量法主要是用万用表测量元器件的在线电阻及晶体管上的 P N 结电压；用晶体管测试仪检查集成电路块等组件的好坏。2、动态测量法、动态测量法 动态测量法是通过直观检查和静态测量后，根据电路原理图给印刷电路板上加上必要的直交流电压、同步电压和输入信号，然后用万用表、示波器等对印刷电路板的
19、输出 电压、电流及波形等全面诊断并排除故障。动态测量有：电压测量法、电流测量法及信号注入及波形观察法。电压测量法是对可疑电路的各点电压进行普遍测量，根据测量值或经验值进行比较，再应用逻辑推理方法判断出故障所在。电流测量法是通过测量晶体管和集成电路的工作电流、各单元电路电流和电源板负载电流来检查电子印刷电路板的常规方法。信号注入及波形观察法是利用信号发生器或直流电源在待检查回路中输入信号，用示波器观察输出波形。PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 82 第三节第三节 硬件的更换方法硬件的更换方法 在 CNC 中更换控制单元内的印制电路板及模块，如主印刷电路板、PMC 控制模块、存
20、储器和主轴模块、FROM 及 SRAM 模块、伺服模块时，需要按下述关于更换方法的说明 进行。另外需要注意以下两点。1、更换、更换 PMC 控制模块、存储器和主轴模块、伺服模块之前，必须备份控制模块、存储器和主轴模块、伺服模块之前，必须备份 SRAM 区域中的参数和区域中的参数和 CNC 程序。程序。这些模块中虽没有 SRAM 区域，因考虑到更换模块时可能会出错，有可能破坏 SRAM 区域中的数据，更换前必须备份 SRAM 区域中数据。2、如果用分离型绝对脉冲编码器或直线尺保存电机的绝对位置，更换主印刷电路板及其印刷电路板上安装的模块时，将、如果用分离型绝对脉冲编码器或直线尺保存电机的绝对位置
21、，更换主印刷电路板及其印刷电路板上安装的模块时，将 JF21JF25 上的连接的电缆从主印刷电路板上拆下后，电机的绝对位置就不能保存了，更换后将显示要求返回原点，所以要执行返回原点的操作，才能在系统中重新建立参考点的绝对坐标位置。上的连接的电缆从主印刷电路板上拆下后，电机的绝对位置就不能保存了，更换后将显示要求返回原点，所以要执行返回原点的操作，才能在系统中重新建立参考点的绝对坐标位置。一、更换印刷电路板的方法一、更换印刷电路板的方法 1、拆卸方法、拆卸方法：用手指将上下勾子拨开，勾子打开后将印刷板取出。2、安装方法、安装方法：每个控制单元的框架上都有导槽，对准该导槽插入印刷电路板，一直到使上
22、下勾子1挂上为止。二、更换模块的方法二、更换模块的方法 在CNC上更换模块或模块板时，不要用手触摸模块或模块板上的部件，以免应放电等因素，造成组件的损坏。操作方法如下。1、取出的方法、取出的方法 1）向外拉插座的挂销，图a 2）向上拔模块，图b 2、安装的方法、安装的方法 1）B 面向外插入模块，图b，这时确认模块是否插到插座的底部。2）竖起模块直到模块被锁住为止，图c，用手指下压模块上部的两边，不要压模块的中间部位。PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 83 三、保险的更换三、保险的更换 FANUC 0i-MA系统的控制单元和LCD显示单元。当需要更换保险时，首先要确认并排除
23、引起保险熔断的原因并作出适当的处理后，再进行更换新的保险的操作。以下是各保险的实际安装位置。控制单元的保险安装在I/O板上如下图示。LCD显示单元保险安装的位置如下图所示。四、电池的更换四、电池的更换 一般的数控系统常用的电池有：CNC存储器备份用电池及绝对脉冲编码器用电池。1、CNC存储器备份用电池的更换存储器备份用电池的更换 CNC存储器中的电池用于保存零件程序数据、偏置数据、系统参数等数据。当电池电压低时，画面上会显示“BAT”符号的报警。当显示“BAT”符号时，请在一周内更换电池，如果不更换电池，存储器中的内容会丢失。零件程序、偏置数据及系统参数都保存在控制单元中的CMOS 存储器中，
24、CMOS 存储器的电源是由装在控制单元前板上的锂电池提供的，主电源即使切断了，以上的数据也不会丢失，因为备份电池是装在控制单元上出厂的。备份电池可将存储器中的内容保存1 年。PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 84 当电池电压变低时，CRT 画面上将显示“BAT”报警信息，同时电池报警信号被输出给PMC。当显示这个报警时，就应该尽快更换电池。通常可在两周或三周内更换电池，究竟能使用多久，因系统配置而异。如果电池电压很低，存储器不能再备份数据，在这种情况下，如果接通控制单元的电源，因存储器中的内容丢失，会引起910 系统报警（SRAM奇偶报警），更换电池后，需全清存储器内容，重
25、新送数据。更换电池时，控制单元电源必须接通，当电源关断时，拆下电池，存储器的内容会更换电池时，控制单元电源必须接通，当电源关断时，拆下电池，存储器的内容会丢失。一定要注意丢失。一定要注意。电池更换不正确，将引起爆炸，更换电池要使用指定的电池。更换电池步骤如下 准备锂电池（订货号*A02B-0177-K106）。接通CNC的电源，大约五分钟。参照机床厂家发行的说明书,打开装有CNC 控制器的电柜门。存储器使用的备份电池装在主板的前面。捏住电池盒盖的上、下部向外拉，将电池盒盖取出。如下图所示。向外取下主板上的插头（CP8）。将新电池电缆插头插入主板上。将电池装入盒内，再将电池盒装上去。关上机床的电
26、柜门。接通CNC电源，检查显示单元的画面上有没有报警。2、分离型绝对编码器电池的更换、分离型绝对编码器电池的更换 当机床装备有绝对脉冲编码器、绝对直线尺等绝对编码器时，除安装存储器备份电池外，还要装绝对编码器用的电池。当出现NO.307或NO.308APC报警信息时，请在一周内按照要求更换电池。如不更换，绝对位置丢失，就必须再次手动回参考点。一个电池单元能够将6个绝对脉冲编码器的现在位置保存一年，当电池电压低时，CRT上显示报警306308,当出现APC307报警时，应尽快更换电池，通常能使用2到3周，究竟能用多久，取决于编码器的个数。按下列顺序更换电池按下列顺序更换电池。准备4节商业干电池；
27、接通CNC的电源。如果在断电的情况下更换电池，将使存储的机床绝对位置丢失，换完电池后必须回原点。松开电池盒盖上的螺钉，将其移出，参照机床厂的说明书确定电池盒的安装位置。更换盒中的电池，注意更换电池的方向，插入电池，如图示，有两个头向前，两个头向后。85 更换完电池后，盖上电池盒盖。操作过程完成。3、更换绝对脉冲编码器的电池（系列伺服放大器模块）、更换绝对脉冲编码器的电池（系列伺服放大器模块）使用系列伺服放大器时，绝对脉冲编码器的电池放置在系列伺服放大器上。这种情况下用的是锂电池。按以下方法来更换电池。（注意：电池更换不正确，可能引起爆炸注意：电池更换不正确，可能引起爆炸）接通机床电源。为了安全
28、，更换电池时要注意在急停状态，以防更换电池时机床溜车。取下系列伺服放大器前面板上的电池盒。握住电池盒上下部，向前拉，可以把电池盒取出。如图示。取下电池插头。更换电池，接好插头。装上电池盒。关上机床（CNC）电源。五、控制单元风扇电机的更换五、控制单元风扇电机的更换 更换步骤如下 1、取下要更换的风扇电机下面的控制部分的电路板。、取下要更换的风扇电机下面的控制部分的电路板。2、在插槽内侧有一个基板，风扇电机的电缆从上面、在插槽内侧有一个基板，风扇电机的电缆从上面 连到基板上。用手抓住装在基板的电缆插头的左右连到基板上。用手抓住装在基板的电缆插头的左右 侧，将其取出。侧，将其取出。3、打开控制部分
29、架体上部的盖子。将一字起子插入、打开控制部分架体上部的盖子。将一字起子插入 上盖前方中间部的孔中，按图示的方向拧动，可打上盖前方中间部的孔中，按图示的方向拧动，可打 开固定盖子的止动销。开固定盖子的止动销。4、将上盖打开，取出风扇电机，因风扇电机没有固、将上盖打开，取出风扇电机，因风扇电机没有固 定，较易取出。定，较易取出。5、装上新的电机，把电缆通过孔，装到框架上。、装上新的电机，把电缆通过孔，装到框架上。6、盖上盖子，锁紧止动销。、盖上盖子，锁紧止动销。7、将风扇电缆接到基板的插头上，接着把电缆中间、将风扇电缆接到基板的插头上，接着把电缆中间 部分挂到框架背后的挂钩上。部分挂到框架背后的挂
30、钩上。8、插上取下的电路板。、插上取下的电路板。第四节第四节 数控机床的抗干扰数控机床的抗干扰 造成数控系统故障而又不易被发现的一个重要原因是干扰。随着电子的表面贴装化和 86 大规模集成电路的发展，CNC的体积已越来越小。随着小型化发展，CNC单元在电气柜中多被安装在距产生噪声元件较近的地方，所以应注意干扰对CNC稳定性的影响。干扰是影响数控机床正常工作的一个重要因素。一、常见的干扰源一、常见的干扰源 常见的干扰源有电磁波干扰、供电线路干扰和信号传输干扰。1、电磁波干扰、电磁波干扰 工厂中的电火花、高频电源等会产生强烈的电磁波，这种高频辐射能量通过空间的传播，被附近的数控系统所接收，如果能量
31、足够，就会干扰数控机床的正常工作。2、供电线路干扰、供电线路干扰 数控系统对输入电压的允许范围都有要求，如果过电压或欠电压都会引起电源电压监控报警，从而停机。动力电网的另一种干扰是由大电感负载所引起的，电感在断电时要把存储的能量释放出来，在电网中形成高峰尖脉冲，它的产生是随机的。由于这种电感负载产生的干扰脉冲频域宽，特别是高频窄脉冲，峰值高，能量大，干扰严重，但变化迅速，不会引起电源监控的反应，如果通过供电线路串入数控系统，引起错误的信息，会使CPU停止运行，系统数据丢失。3、信号传输干扰、信号传输干扰 数控机床电气控制的信号在传递过程中若受到外界干扰，常会产生模干扰（又称差模干扰、串模干扰）
32、。串模干扰的表现形式有：通过泄漏电阻的干扰。最常见的现象是元件支架、检测元件、接线柱、印刷线路以 及电容绝缘不良，噪声源可以通过 这些漏电阻作用于有关电路而造成干扰。通过共阻抗耦合的干扰。最常见的例子是通过接地线阻抗的共阻耦合干扰。以电源配电回路引入的干扰。如前所述的电线路干扰。二、抗干扰的措施二、抗干扰的措施 安装电柜时，要考虑采用以下防止机床噪音的方法。1、信号线的分组信号线的分组 87 2、数控机床各种地线的接地、数控机床各种地线的接地 数控机床采用一点接地法，不可图方便，到处就近接地，结果造成多点接地，形成地流环。数控机床接地方法有三种，即为信号地、框架地和系统地，如不图所示。接地系统
33、配线应注意以下事项：signal ground（SG）（信号地）信号地SG：供给电信号用的0V 基准电压。在控制单元中，信号地与柜架地仅在一处相连。Frame ground（FG）（框架地）框架地FG：其目的是用来提高系统可靠性，屏蔽内部和外来的噪声，具体而言，在设备的框架单元、外壳面板与设备相连接口电缆的屏蔽。System ground（系统地）系统地是把各设备或单元之间设置的框架地FG 作为系统与大地相连接。系统地的接地电阻小于100 欧。系统地接地电缆要有足够的横截面积，以便安全对付短路时的故障电流（一般大于AC电源线的截面积）。在供电时，系统地线要与AC 电源线构成一体使用，地线分开连
34、接时不要供电。88 控制单元中的电气回路的0V 线通过系统地（SG）接线端子与电柜接线板相连。SG端子在控制单元背面的印刷电路板上。数控装置信号地的连接如下图。89 3、抑制、缩小供电线路的干扰、抑制、缩小供电线路的干扰 数控机床的安装要远离中频、高频的电气设备；要避免大功率启动、停止频繁的设备和电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，而要采用独立的动力线路。在电网电压变化较大的地区，供电电网与数控机床之间要加自动调压或电子稳压器，以减小电网电压的波动。动力线与信号线要分离，信号线采用铰合线，以减少和防止磁场耦合和电场耦合的干扰。4、防止强电干扰、防止强电干扰 数控机床的强电柜中的接触器、继电
35、器等电磁部件都是CNC系统的干扰源。交流接触器、交流电动机在频繁启动、停止时，其电磁感应现象会使CNC系统控制电路中产生尖峰和浪涌等噪声，线圈电感将产生很高能量的脉冲电压。这个脉冲电压会通过电缆干扰电子线路。因此，一定要对这些电磁干扰采取措施，予以消除。为减小这个电压，在AC设备中使用灭弧器，在DC中使用二极管，具体措施如下。在交流回路中，在交流接触器的两端或交流电动机的三相输入端并联RC网络，称为CR灭弧器。如下图。如采用压敏电阻，又称浪涌吸收器，也可箝制脉冲电压的峰值电压，但不能控制脉冲电压的突然上升，因此推荐使用CR 形灭弧器。灭弧器的CR 值标准，根据线圈的静态电流1(A)和直流电阻定
36、。A 电阻值（R）：相当于线圈的有效直流电阻。B 静态电容量（C）：用于直流回路 在直流电路中，对于直流接触器或直流电磁阀，在它们的两端反相并入一个续流二极管，称为二极管形灭弧器，如图示。二级管的耐压值是额定电压的约2 倍，电流也约2 倍。90 这些办法均可抑制这些电器产生的干扰。但要注意一点的是，这些吸收网络的连线不应长于20CM，否则效果不是太好。另外，在CNC系统的控制电路的电源输入部分也要采取措施，一般是在三相电源线间并联浪涌吸收器，从而可以有效吸收电网中的尖峰电压，起到一定的保护作用。5、电缆的装夹和屏蔽处理、电缆的装夹和屏蔽处理 与CNC 连接的电缆，均需经过屏蔽处理，应按下图所示方法紧固。此装夹除夹住电缆外，还兼屏蔽处理作用，对系统的稳定性极为重要。因此必须实施。如图所示，剥开部分电缆皮使屏蔽层露出，将其用紧固夹子拧到地线板上。紧固夹子附在CNC上。屏蔽线的屏蔽只允许在系统侧，而不能接在机床侧，否则会引起干扰。91