1. 数控机床都有哪些干扰问题，怎么解决
数控机床的抗干扰问题和解决办法：
一、干扰产生的原因：电火花机床利用高频放电对工件腐蚀加工，高频对智能纠错控制器产生干扰。干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传输过程中发生变化，增大误差，使局部装置或整个系统出现异常情况，引起故障。干扰源的产生主要有以下几种情况：
①电源干扰：由于电网覆盖范围广，存在多种设备共享一个电网，尤其是电网内部的变化，电源开关操作、雷击浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边，使电压暂变，导致电网电压波动。此外，电源线在传输过程也会产生噪声以及快速瞬变的脉冲串，污染电网。
②辐射干扰：电磁或电场在自然界中无处不在。工作中的电火花穿孔机除了受到电场的作用外还受到了磁场的作用。电火花穿孔机在运行过程中，由于工作环境的恶劣性，不可避免的会受到电磁干扰。
③数字信号和模拟信号间的干扰：电火花穿孔机在工作过程中，由于整套设备涉及到的器件较多，既有AC380V、AC220V交流电信号，又有DV24V、DC5V的各种低压直流电信号。用来传递信号的电缆，在走线过程中，有时会由于模拟信号输出设备或由伺服驱动器或变频器产生的干扰引起误动作发生，影响设备的正常工作；用来传递I/O输入/输出信号的频率受到时钟频率和谐波干扰，加上线路走线不当，使数字信号线和模拟信号线不可避免的会受到外来干扰信号的干扰，各种信号线相互之间也会通过线间耦合等产生干扰。
二、抗干扰的措施：这些措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等。
①屏蔽技术：屏蔽是目前采用最多也是最有效的一种方式。屏蔽技术切断辐射电磁噪声的传输途径通，常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来，使屏蔽体内外的场相互隔离，切断电磁辐射信号，以保护被屏蔽体免受干扰，屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。在实际工程应用时，对于电场干扰时，系统中的强电设备金属外壳(伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等)可靠接地实现主动屏蔽；敏感设备如智能纠错装置等外壳应可靠接地，实现被动屏蔽；强电设备与敏感设备之间距离尽可能远；高电压大电流动力线与信号线应分开走线，选用带屏蔽层的电缆，对于磁场干扰，选用高导磁率的材料，如玻莫合金等，并适当增加屏蔽体的壁厚；用双绞线和屏蔽线，让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起，以便使信号与接地或载流回线之间的距离最近；增大线间的距离，使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小；敏感设备应远离干扰源强电设备变压器等。
②隔离技术：隔离就是用隔离元器件将干扰源隔离，以防干扰窜入设备，保证电火花机床的正常运行。常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。
(1)光电隔离：光电隔离能有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰。在智能纠错系统的输入和输出端，用光耦作接口，对信号及噪声进行隔离；在电机驱动控制电路中，用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。
(2）变压器隔离是一种用得相当广泛的电源线抗干扰元件，它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离，从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰，同时隔离变压器对于抗共模干扰也有一定作用。隔离变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌干扰能起到很好的抑制作用，对于交流信号的传输，一般使用变压器隔离干扰信号的办法。
(3)继电器隔离，继电器的线圈和触点之间没有电气上的联系。因此，可以利用继电器的线圈接受电气信号，而用触点发送和输出信号，从而避免强电和弱电信号之间的直接联系，实现了抗干扰隔离。
③滤波技术：滤波技术是抑制干扰的一种有效措施。滤波器是由集总参数R、L、C构成等效电路。具有分离信号、抑制干扰、阻抗变换与阻抗匹配和延迟信号等功能。采用滤波器可以很好的滤波设备电路中的有害成分，提高设备的可靠性。在数控机床上，为了抑制高频对智能控制装置的干扰。可采用低通滤波器滤除电路中的高频成分，改善电源质量。对于各类加工中心触点或开关，在闭合或断开瞬间因触点抖动所引起的干扰，抑制感性负载在切断电源瞬间所产生的反向势，可以采用阻容滤波来排除，这样可以将电感线圈的磁场释放出来的能力，转化为电容器电场的能量储存起来，以降低能耗。采用L-C滤波器则会降低负载阻抗，从而增加滤波效果，发挥滤波器的作用，降低干扰。
④接地处理：将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点(大地)实现低阻抗的连接，称之谓接地。接地的方式主要有：保护接地、工作接地、屏蔽接地。接地的目的有两个：一是为了减小干扰；二是为了人身安全。为了降低安全事故的发生，安全接地保护接地端子与电气设备的机壳底盘等应实现良好的搭接，做到真正的和大地相连。在数控机床的电柜中，接地排厚度不得低于3mm(铜板)，接入大地的接地电阻应小4欧姆；系统内的保护地线，应用尽量粗和短的黄绿双色线连接到接地排上，并且避免构成环路；可以减少与其他设备的相互电磁干扰。为了避免数控机床在工作过程中的共地线阻抗干扰和地环路干扰以及共模电流辐射干扰发生，工作接地极为重要。工作接地方式有浮地、单点接地、多点接地和混合接地。
⑤软件抗干扰：用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波。一般通过信号时间、空间和属性来判断是有用信号还是干扰信号。当电磁干扰使数控系统的程序跑飞时，看门狗能够帮助系统自动恢复正常运行。
2. 磁场较大影响数控机床系统吗如果影响的话，如何解决
当然影响啊。数控机床的控制部分都是低压控制回路，磁场过大会造成信号干扰。导致控制出错。数据出错。寻找磁场源，做磁屏蔽。比如机床上是否有频繁动作的变频器之类的就需要屏蔽下。还有其他高压大电流的设备是否在附近，如果在的话，需要屏蔽或者迁走。
3. 数控机床抗干扰措施
数控系统的设计要求系统动作准确无误，每个控制动作都要达到它想要的目的。造成数控系统工作不正常的原因除了系统故障外大部分是受到外界电磁干扰。
电磁干扰源可以分为两大类：自然干扰源与和人为干扰源。自然干扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。人为干扰源是人工装置工作过程中产生的电磁能量干扰，其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置，如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备，称为数控系统应用有意发射干扰源。另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射，如电火花线切割机床，电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等。因此这部分又成为无意发射干扰源。
本文只针对人为干扰源中的无意发射干扰源的抗干扰措施进行一些探讨。
1 常见的抗干扰措施
1.1.利用接地技术消除电磁干扰
要确保数控系统中的所有设备接地良好，需要根数控系统选型据数控系统工作电流按照相关国家标准选用符合要求线径的接地线（黄绿线）连接到电源进线接地点（PE）的接地母排上。接地线（黄绿线）应该尽可能的短以保证接地电阻值符合相关国家标准要求。尤其要注意包括变频器、开关电源，电机驱动器等工作时有高频开关脉冲以及变压器、供电设备等产生工频干扰的设备的可靠接地。
1.2.使用滤波电路降低干扰
数控系统电源增加滤波线路措施可以有：数控系统电源的交流输入线路中串接一电抗器，它可以降低谐波成分，增加电源阻抗，并帮助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的尖峰电压，确保电源不受电网供电电压波动影响；数控系统电源的直流输出线路中使用低通滤波器，采用低通滤波器后可以有效滤除高频干扰产生的毛刺脉冲，稳定的直流输出电压可以确保数控系统电路的工作可靠。
1.3.优化印制板布局设计
优化印制板布局设计主要要考虑印制板上元器件的布局、元器件连接铜皮的走向布局、滤波电容的位置布局和不同类型电路的位置布局。一般来说印制板布局设计要做到以下几点：
1.3.1.器件之间的传输连接线尽可能短；
1.3.2.走强电信号的元器件和走弱电信号的元器件尽可能放置在不同区域；
1.3.3.模拟电路和数字电路应尽数控系统技术可能分区域放置；
1.3.4.电源滤波电容应靠近用电器件。
1.3.5.地线的设计应做到小电流向大电流会聚，如果构成了回路，应尽可能缩小回路面积；
1.4.优化弱电信号线路设计
在数控系统中控制信号通常是弱电信号，供电电压一般是5V-24V，电流也是mA级的，这样的信号很容易被外界的强干扰（如电火花线切割机床大电流放电时产生的高频脉冲干扰）影响，造成数控系统误动作或者不动作。针对这些干扰在电路设计上采取一些补救措施就成为设计中必须考虑的问题。
4. 数控CNC机床屏蔽与干扰的抑制有什么概念简介
CNC机床对接地通常有着较高要求，完整的接地和屏蔽系统是保证CNC机床安全、可靠运行的前提条件。接地和屏蔽是抑制干扰的重要方法，良好的接地和正确使用屏蔽，是使CNC系统稳定运行、消除干扰的重要措施。CNC机床的接地不仅与机床系统自身设计有关，也与应用企业有着直接的。本文通过对CNC机床的接地、屏蔽与干扰抑制的分析、研究论述，目的在于使机床设计者和应用企业，更多的了解和掌握CNC机床接地、屏蔽与干扰的抑制方法，对机床出现的问题做到及时、准确的分析和判断并采取相应处理对策。
一、概述
系统的抗干扰能力是影响CNC机床正常运行的重要因素，也是关系到整机可靠运行的关键，而干扰的产生，很大程度上是由于接地和屏蔽处理不当引起的。CNC系统的特点是：工作信号电压低（一般在10V左右），抗干扰能力差。就CNC机床而言：这种干扰叠加在信号上，会引起信号测控失真和误动作，位置控制产生漂移，对测量单元的干扰直接影响测量与控制精度，时钟信号、复位信号、中断信号、控制信号对噪声干扰信号的敏感性很强，会造成系统控制不稳定、设备无法正常工作。合理有效地抑制干扰源，研究有效经济和适用的抑制方法用以实现电磁兼容性，使CNC机床能在电磁干扰环境中安全、高效地运行，是机床系统可靠性设计及应用的关键。完善的接地、屏蔽系统是抗电磁干扰的重要举措，良好的接地方式可以在很大程度上抑制内部噪声的耦合，防止外部干扰的侵入，确保系统的电磁兼容性和运行的可靠性。这是抑制干扰的基本原则，也是提高CNC设备电磁兼容性设计的有效手段之一。
二、接地、屏蔽的种类与干扰的抑制
接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。接地就是将电路、设备机壳、电箱控制柜等与作为零电位的一个公共参考点（大地）实现低阻抗的连接。CNC机床中的“接地”有着严格要求，如果不能按照要求接地，干扰信号就会通过地线这条路径对机床引发干扰。CNC系统的接地方式主要有：保护接地、工作接地、屏蔽接地。
1、保护接地
保护接地与CNC设备的机壳等实现良好的连接，并和大地相连，可以有效降低安全事故的发生。在CNC机床的电柜中，保护接地接地排有着严格的设计标准和要求，接入大地的接地电阻原则上要求小于1欧姆；系统内的保护地线，采用标准设计形式，使用黄绿双色线连接到接地排上，同时要求避免形成环路；这样可以减少与其它设备的相互电磁干扰，实现系统的干扰抑制能力。
2、工作接地
为了避免CNC机床在工作过程中的共地线阻抗干扰和对地环路干扰，以及共模电流辐射干扰发生，工作接地极为重要。工作接地方式有浮地接地、单点接线、多点接地和混合接地。
1）浮地是为了防止外来共模噪声对内部屏蔽地线线路产生的干扰，可以采用浮地。这里工作地线与机箱绝缘工作地是浮置的。
2）单点接线：单点接地是指电路或设备中只有一个物理点被定义为接地参考点，而其它凡是需要接地的点都被接到这一点上。
3）多点接地：多点接地是指设备或系统中的各个接地都直接接到距它最近的接地平面上，以便使接地线的长度为最短。接地平面可以是设备的专用地线，也可以是设备的框架。
4）混合接地：混合接地是只将那些需要就近接地和需要高频接地的点，通过旁路电容与接地平面相连。
3、屏蔽接地
屏蔽也是抑制磁场耦合干扰的有效措施。系统设备中某些元件或电路中有电流流过时，其周围将建立磁场；同时，线路中某一部分存储的电荷，又在周围空间建立磁场；电能与磁场的相互转化将形成电磁干扰，这种电场与磁场，对设备本身属于内生干扰，降低了系统的抗干扰容限，严重时会使设备发生故障。又如电焊机、高频淬火机等设备投入运行时，以及大型用电设备的突然起停等都将对CNC系统产生干扰，属于外生干扰。为了将产生的电场或磁场限制在某一规定的容限值范围内，或者为了使CNC系统及元器件不受外部电磁场的影响，常采用隔离或屏蔽措施，从而不使电场和磁场穿透这些屏蔽物。
屏蔽地是为了抑制各种干扰信号而设置的，屏蔽种类很多，但需要可靠的接地，图1实列列出了屏蔽连接架与CNC系统功率模块的连接形式；屏蔽地就是屏蔽网络的接地，将电缆屏蔽层通过夹持件连接在一起，可以达到良好的屏蔽效果。为了抑制噪声，电缆、变压器等的屏蔽层需要接相应的地线，称为屏蔽地线。对于低频信号通常采用屏蔽层单端接地，可以降低干扰。对于高频信号，通常采用双端接地屏蔽电缆，屏蔽层也要双端接地。
接地线和屏蔽联接的电磁兼容性设计要求：原则上屏蔽电缆为二端接金属机壳，并确保大面积接触金属表面，可以承受瞬间高频干扰。机床中的CNC系统与伺服驱动器、变频器、功率模块、电机间的信号线原则上采用屏蔽双绞线且屏蔽层采用双端接地方式。
静电屏蔽：静电屏蔽主要是为了消除二个或几个电路之间由于分布电容耦合而产生的干扰，变压器初次级线圈之间接地的屏蔽层大多属于这一类。电磁兼容规则规定：这类变压器大多采用隔离型变压器。
4、数控机床的接地系统
接地系统混乱会产生每个接地点电位分布不均，照成对CNC系统的干扰，不同接地点之间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，形成干扰信号回路。为了防止共地线阻抗干扰，每台设备中可能有多种接地线，但概括起来可以分为3类：信号地、机壳地和系统地。
（1）信号地：又称直流系统地（逻辑地、工作地），它是CNC机床用来提供电信号的基准电位（0V）。这个地可以接大地，也可以是公共点。系统地如果与大地不相连，即系统地处于悬浮工作状态，称之为浮空地。信号地接地方式有：浮地、直接接地和电容接地三种方式。由于数控系统是高速低电平控制，原则上采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，CNC装置之间的信号交换频率一般为低频信号，所以CNC系统的接地线原则上采用一点接地方式。
（2）框架地：框架地是防止外来噪声和内部噪声为目的的接地系统，它可以是设备的面板，单元的外壳，操作盘及各装置之间连接的屏蔽线。
（3）系统地：是将框架地和大地相连接。
5、CNC系统接地设计需要遵守的原则：整个系统只能在一处接地，因为系统接地和接地电阻都不可能为零。此外，当有大电流从地线注入大地时，接地极及其附近的地电位升高，如有多点地则会出现接地点的电位差，对CNC系统形成干扰。即使是同一台设备中的系统地线，也应遵守一点接地原则，否则形成接地环路，各点之间的接地电位差将会形成，干扰将被引入其它电路。
6、接地、屏蔽与干扰抑制采取的措施
①信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地，信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞线总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接地。同时接地系统采用一点接地，增大接地线直径，减小接地电阻等都能取得良好的干扰抑制效果。
②CNC系统中信号传输线较多，干扰容易从信号线传输到系统中，对信号线采用双绞线或信号线间加入地线，都是抑制干扰很有效的措施，上述措施可以削弱数控系统对噪声的敏感性。一台设计良好的CNC装置，应该具备对有用信号敏感，而对噪声干扰具有抑制的特性。
③大地是一个静电容量很大的导体，它是电位的参考点。在实际中总是有一定的接地电阻，会在不同的接地点之间形成电位差，在导线中形成电流流动，称为地环电流。接地抗干扰主要是避开地环电流和降低公共地线阻抗的耦合干扰，采用一点接地可以有效避免地环电流。
④接地排和PE要金属到金属的联结，同时还要通过保护接地极相连接，可以避免安全释放和旁路干扰。
⑤供电电源中性点的工作地，是指稳定的供电系统中性点的电位地。在处理中性线和地线的时候种类繁多，有的是中性线不接，有的是地线不接，有的是中性线和地线连接在一起。如果把中性线和地线相连接，中性线就会产生不平衡电流，这种电流很可能会通过地线倒流进入机床，造成系统工作的不稳定。通常的做法是：在设备厂房的外面建立接地网络，既接地排，然后把机床的接地线直接连接到保护接地排上。一些企业认为，工厂已经有系统接地了，用不着再打接地排了。事实上，工厂的接地系统里，已经连接了许多设备，如电焊机、电火花机、起重设备、大功率可控硅设备、高频淬火机、高电磁设备等可能产生高频谐波的设备。而这些设备都会对CNC机床的系统产生严重干扰，使机床无法正常工作。
三、结束语
随着CNC机床应用的普及，系统了解和掌握机床系统的接地、屏蔽与抗干扰的抑制方法，对于降低机床使用过程中的故障率，提高机床的可靠性具有重要意义。从另外一个角度来看，CNC系统的干扰源是多渠道的，对于不同的现场，应有不同的处理方法，也是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，只有正确和合理的运用接地与屏蔽的抑制方法，才能使机床系统稳定、可靠的工作。
5. 什么是数控系统的干扰
数控系统的干扰有：各种地线的不当连接造成干扰；强电柜中的接触器、继电器等电磁部件干扰；由于电力不足或供电频率不稳，造成超压、欠压、频率和相位漂移、谐波失真、共模噪声及常模噪声等，形成干扰。 采取措施有： 1）检查各种地线的连接，采用一点接地法，使之可靠接地并采用屏蔽线； 2）采取措施，如并联RC网络、浪涌吸收器，来防止强电干扰； 3）采取措施，如减小电压波动，避免数控机床和电火花设备以及其他大功率起动、停止频繁的设备共用同一干线，远离中频炉、高频感应炉等变频设备，来抑制或减小供电线路上的干扰。6. 数控机床中减少机床控制中的干扰有哪些方法
首先是布线，强弱电分开，必须交叉的时候，十字交叉。2,做好接地。3,尽量选用带屏蔽的线缆。
7. 电脑靠近数控箱受干挠怎么处理
随着数控机床在我国加工行业的普遍应用，数控机床维修及应用在我国机械行业逐渐兴起。但由于各种原因，使用人员对于报警的处理有时会无从下手，甚至无法说明到底是哪里出现故障，这也使维护人员经常在听到故障描述后，感到一头雾水。其实，很多故障报警都是因为电气干扰造成的影响，本文就自己的经验以FANUC系统为例子阐述一些抗干扰的措施。
一、干扰及抗干扰简介
1、在电网中对电子设备造成干扰的噪音有以下几种：
1）传导噪音
例如，由伺服放大器产生的噪音，经由电缆传导可对连在同一电源上的电子设备造成干扰，如下图所示。
2）辐射（无线电）噪音
例如，由伺服放大器产生的噪音，经由动力电缆的辐射可对周围的电子设备造成干扰。动力电缆就像发射天线一样向四周发射噪音干扰信号，如下图所示。
3）诱导（感应）噪音
当设备的电缆靠的太近时经感应或电容的偶合造成的干扰，如下面图中所示。
2、抗干扰的措施：
上述这些噪音，如果在机床制造时对电气柜和接线与布线处理不当就会因干扰使系统运行不稳定。根据实践和经验，下面介绍一些机床厂应采取的基本抗干扰措施。
1） 控制系统包括伺服放大器和主轴驱动单元应安装在密封的金属电柜内。
2） 注意布线与走线：信号线与动力线分开走线，电缆走线要靠近电柜的金属壁。
3） 信号线要屏蔽：指令信号和反馈信号线（如编码器信号）必须屏蔽。屏蔽线要分别接地。
4） 控制器、放大器和伺服电机都要分别接地。
5） 电网进线要加滤波器和浪涌吸收器。
6） 接触器、继电器或其它电器的电磁线圈的驱动器要加浪涌吸收器。7）排屑机、液压泵、导轨润滑泵等电动机的主回路接触器要加装主回路浪涌吸收器。
二、工作中抗干扰的几点做法。
1． CNC 控制器的电源
为了兼容，现在的FANUC CNC 控制器的电源一率为直流24V，一般用市场上购来的24V 稳压电源。
选择该电源时要注意：
1） 容量
容量要足够，且留有一定的余量（约+20%）。如果容量不够，系统可能不工作，或工作出错。
2） 从空载到满载的变化率
带负载时，电源电压要下降，要求变化率不能大于2%。
3） 输出电压变形
输出电压不能有断续。CNC 控制器中的元/器件是高速运行的，电压的瞬间波动会造成其工作出错。要求输入电压的瞬间断续不要超过允许值。
使用时电源时要注意：
1） 不要将I/O 点接于该电源，机床强电控制部分的I/O 点须用另外的电源。
2） 使用时要注意其通电和断电的顺序，特别是机床有重力轴的控制器，一定要保证重力轴的驱动电动机充分地能耗制动、并用机械卡紧后才能断开伺服的电源。
2． 机床的功率进线电路
如下图所示。
变压器：当使用200V 型式的伺服电动机和主轴电动机时，如上图所示，电源的进线需要使用变压器。由于变压器的隔离，在一定程度上提高了抗干扰能力。在我们国内，根据电网的情况，建议使用这种型式。
电网滤波器：即图中的噪音滤波器，下图是实际使用的一种滤波器的线路图。使用滤波器可以滤除：
1） 来自电缆的辐射噪音。
2） 由于杂散（寄生）电容引起的传导噪音。
浪涌吸收器：为了避免由于闪电或附近其它用电设备引起的浪涌电流造成干扰，应在进线处接浪涌吸收器。如图所示，浪涌吸收器有两路：电网的各线之间和各线对地之间。浪涌吸收器的接线要尽量短，导线的截面积要足够，约为2mm2。
AC 电抗器：在主接触器（MCC）后面应接交流电抗器（如上图）。
断路器：图中位置使用的断路器应具有漏电保护功能。当使用400V 的伺服电动机和主轴电动机时，可以不用变压器。但使用变压器会提高运行的可靠性。不用变压器时，一定要在电路中加电网滤波器。
3． 接地
如上图 所示，CNC 机床的接地系统可分为：信号地，机壳地和系统地。
1）信号地（SG）：这是提供给控制信号的基准电平（0V）。
2）机壳地（FG）：是为了运行可靠、抵抗干扰而提供的将内部和外部噪音隔离的屏蔽层。各单元的机壳，外罩，安装板和接口电缆的屏蔽均应接在一起。
3）系统地（SG）：是保护地。将各装置的机壳地与大地相连，以保护人员和设备当有漏电或短路时免遭电击，还可使干扰噪音流入大地。
上图即为fanuc系统伺服放大器接地示意图。
接地时要注意：
1）一个单元上的信号地（0V）与机壳地（FG）只在一点连接。
2）信号系统的机壳地与功率部分的机壳地应该分开，以避免功率部分的噪音对信号的干扰。
3）如上图，电源模块的CAX1 的接地点要接到机壳地。
4）接地线要足够粗，至少要与供电电源线一样粗。
5）接地电阻（系统地）要小于100Ω。
4． 接线、走线与屏蔽
电缆可分为强电（功率）信号线和弱电信号线。强电信号线包括：放大器的输入线，电动机的功率线，机床电柜中的接触器线圈、继电器线圈或其它功率信号线。这些信号为24V
或以上，直流或交流。弱电信号包括：NC 与放大器之间的控制信号线和响应信号线，反馈线，各种传感器的信号线等，这些信号为5V
或以下。走线时若两种线靠的太近，如上所述，强电信号就会对弱电信号造成干扰，因此要求：
1） 必须分开走线：要求分开绑扎，隔开一定距离。
2） 弱电信号线必须屏蔽，屏蔽层必须接地。电柜中应有接地板，各单元的屏蔽线经接地板接地，如下图。另外，如图中所示，强电（功率）的接地板应与弱电的接地板分开，并离开一定距离。不要与其它系统（例如PLC 控制器，物料设备，外部检测设备等）共用一块接地板。
3） 同一放大器的信号线应接于同一块接地板上，如下图。
4） 电缆线要尽量短，以避免功率损耗并减少干扰。
5） 走线要靠近电柜的金属壁。走线不能与运动件摩擦，不要磨损。
6） 线一定要接紧，否则会因接触电阻大造成：电压下降，信号功率变弱，打火产生干扰。
7） 屏蔽线的金属外皮必须用电缆卡子卡紧并接在接地板上。
5． 浪涌吸收器
电路中使用电感性元器件（如接触器、继电器等的线圈）时，必须使用消除噪音的器件如浪涌吸收器（电阻、电容电路）或二极管（反接）以消除电路工作时对外界造成干扰。下图是使用电阻、电容的接线，这种电路用于交流电路，二极管用于直流电路。
6． 电气柜的设计
1）
电柜必须使用金属材料，电柜必须密封。因为密封的金属电柜可以隔离电磁辐射，防护柜内的装置免受干扰。当然也可以隔离其内部的设备工作时产生的电磁波，避免对外界设备造成干扰。接地的电柜还可使漏电流导入大地，静电场接地，从而保证柜体为零电位，保护了人身和设备的安全，免遭电击。
电柜的制造最重要的是保持其良好的传导性（导电、导磁）和电磁场屏蔽性能，因此要求：
2） 接缝要焊接，没有缝隙。
3） 切口或开孔越小越好。盖和门要贴紧柜体，用传导性的密封垫。
4） 与外界导体连接时要表面刮净涂漆。
在实际工作维修，电气设计施工的时候主意以上的几点。这里只是以发那科系统为例，各机床厂商的要求略有差别，所以工作中还要严格按照系统生产厂商的屏蔽接地要求进行接地。另外还要主意就是客户现场服务时要注意现场的接地状况，根据实际情况判断机床故障。注意观察同车间里是否有电加工设备等要重干扰源和车间接地方法是否正确等。遇到莫名其妙的报警时也可以先排除干扰的原因在进行维修。希望我的见解对广大数控机床维修同仁有所帮助。
8. 数控机床维修的方法
1 常见的维修方法
数控设备维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，数控设备与普通设备有较大的差别。
1.1 利用数控系统的自诊断功能
一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，数控系统上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出一定范围的自诊断。维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围，定位故障元器件，对于进口的数控系统一般只能定位到板级，其片级维修一般可依靠各数控系统的厂家售后维修部门。
1.2 利用PLC程序的逻辑查找
现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位，如FANUC-OT系统中自诊断页面等。根据图纸PLC梯图进行分析，定位机床与CNC系统接口故障，以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。
1.3 与当场的操作人员充分沟通
现场操作人员是数控机床最亲密的伙伴，操作人员也是各种故障的第一发现人。因此，当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，先与操作人员进行充分的沟通，要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否误操作，故障能否再现等，这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因。
2 数控机床的抗干扰措施
机床数控系统中既包含高电压、大电流的强电设备，又包含低电压、小电流的控制与信号处理设备，即弱电设备。强电设备产生的强烈电磁干扰对弱电设备的正常工作构成
极大的威胁。此外，系统所处生产现场的电磁环境较恶劣，系统外各种动力负载的干扰、供电系统的干扰、大气中电磁波的干扰等都会对系统内的弱电设备产生严重影响，由于弱电设备是控制强电的设备，所以，一旦弱电设备受到干扰，最终将导致整个系统的瘫痪。
通常从以下几个方面采取措施来提高数控系统的扰干扰能力。
2.1 减少供电线路和信号线路的干扰可采取以下措施
（1）数控机床远离具有中、高频电源的设备。
（2）数控机床不要和大功率且频繁起停的设备用同一供电干线供电。
（3）对于电网电压较长时间的欠电压、过电压和电压波动的场合安装交流稳压器。
（4）采用电源滤波器。电源滤波器的作用是双向的，它不仅可以阻止电网中的噪声进入设备，也可以抑制设备所产生的噪声污染电网。
（5）采用带屏蔽层的隔离变压器。隔离变压器是一种应用相当广泛的电源抗干扰设备，它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离，解决设备与设备之间产生的干扰。
（6）模拟信号传输线的配线应尽可能短，并使用屏蔽线。
（7）光电编码器、手摇脉冲发生器、光栅尺等的输出信号在接收电路端并联电容，抑制高频干扰。光电编码器电缆的屏蔽层双端接地。
（8）电动机驱动电缆屏蔽层双端接地。
（9）动力线和信号线分开走线。
（10）控制信号线采用屏蔽双绞线。
2.2 减少机床电气控制系统中的干扰可采取以下措施
（1）在电源输入部分加压敏电阻保护（浪涌吸收器），对线路中的瞬变、尖蜂等噪声进行抑制。
（2）感性负载加装吸收电路，抑制瞬态噪声。系统中的感性负载如继电器、接触器、电磁阎、电动机等在关断时会产生强烈的脉冲噪声，影响其他电路的正常工作，必须在感性负载处加装吸收电路，抑制瞬态噪声。直流电感元件（直流继电器线圈）并联续流二掇管。交流接触器、电磁阀、继电器的线圈并联RC阻容吸收器。三相交流电动机的电枢绕组之间并联RC阻容吸收器。
（3）保证良好的“接地”。“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术。数控系统和电气柜中的控制设备必须按照使用说明书的要求进行“接地”，否则电网中的许多干扰因素都会通过“地线”对机床的运行产生干扰。
9. 数控机床变频器总是受到干扰，怎么消除谐波
做好变频器的接地，变频器需要单独的接地，接地线需要短而粗，另外，可以加装变频器专用滤波器或者是变频器专用电抗器等谐波抑制器件。
10. 数控机床电源的常见故障及抗干扰措施
数控机床电源的常见故障及抗干扰措施
由于我国工业用电电网电压波动较大，由此造成数控系统电源部分故障频率较高。那具体的故障都有哪些呢?有什么抗干扰措施没有?我为此特意整理了相关知识分享给大家!
电源是电路板的能源供应部分，电源不正常，电路板的工作必然异常。
一、开关电源常见的故障
1、熔丝熔断
如果烧断时保险管发黑有斑点，说明线路有严重短路，它是由于高压滤波电容击穿，整流管击穿等明显故障原因引起。如果保险管不黑，属慢慢熔断，可进行静态测量。一般是半桥中的一个开关管击穿或不良。
2、熔丝不断，输出无电压
这种情况先检查有无300V直流电压。如果没有，故障发生在逆变之前;如果有300V高压而无输出，这时可用示波器检查开关管集电极有无20kHz波形。如果开关管被击穿或没有振起。高频变压器开路均可造成逆变停止。另外，逆变电器正常但被后级的过流或过压电路动作而保护，使输出无电压。如果12V档主输出电源输出空载，就会引起过保护而使输出无电压。
3、电源输出电压不准
一般情况下，数控系统各档稳压直流电压的允许电压范围为额定值的±5%之内，如果超此范围，可调整电压调节电位器。将主输出电压档调至标准值。如果不能调至标准值，可能是电位器坏了或稳压管坏了。如果只有某一档电压偏离较大，则很可能是该档整流二极管损坏，要尽可能调换同型号的二极管。有时开关电源的负载能力差，也会使输出电压降低过大，这可能因参数变化使电路工作点偏离线性区域，如放大环节增益降低，检测电路处于非线性状态等。
4、开关电源发出重复地特殊响声
这通常是工作频率过低所造成，可用示波器检测脉冲宽度调制器，正常工作时将近20kHz左右。如定时回路电容器容量变大，也会引起振荡频率过低，使电源产生特殊的重复的响声。使开关电源不能正常工作。更换合适的电容即可恢复其正常工作。
二、数控机床抗干扰途径
1、采用抗干扰的优质电源
经验表明由电源引入的干扰是系统干扰的主要来源，抗干扰性能好的优质电源是提高系统可靠性的关键。
2、阻断噪声干扰传递路径
数控系统使用现场的电磁环境一般较为恶劣，特别是附近大型电气设备起动及停止时会在公用交流电网和控制回路上产生高频瞬变噪声。这些噪声会通过数控系统的输入电源窜入系统内部，因此必须采取滤波、隔离、屏蔽和保护等措施将噪声阻断在系统外部。
1)使用电源滤波器抑制输入电源噪声
电源滤波器是抑制电源干扰的有力措施，目前市场上有各种型号规格的滤波器可供选择。从抗干扰的角度出发，应验证其插入衰减量是否达到要求。另外，滤波器对噪声的实际抑制效果还取决于使用方法，应注意以下三点：
a、滤波器要尽量靠近电源输入插座安装，进线和出线使用双绞线并靠近地电位布线，二者一定要分开走线，不能平行走线，更不能捆扎在一起。
b、滤波器的接地电阻应越小越好，最好直接安装在系统机壳上离系统接地端子最近的位置，这样能更好的抑制高频共模噪声。
c、数控系统内部的伺服电动机驱动器、外围接口电路和计算机电路的电源可分别用3个滤波器供电，这样不仅能抑制外部电源干扰，还能抑制各部分之间的相互干扰。
2)采用变比为1∶1的隔离变压器进行隔离
隔离变压器是在它的初级绕组和次级绕组之间加了一层屏蔽层，并将它和铁芯一起接地，防止干扰信号通过初次级之间的电路进人直流供电系统。它能有效地抑制由电网侵入的瞬态强脉冲干扰，使得直流或低频干扰信号不容易通过传导的方式形成感应噪声。
3)将电源装在金属屏蔽盒内，并与系统内其它部分尽量隔开安装，可减少噪声在系统内部的辐射干扰。
4)建立掉电保护功能
工业电网的供电不稳定或者系统电源的偶然故障，突然掉电的事故是难免的。这就要求系统在发生掉电时保护好现场的数据，待电压恢复正常时，便可从掉电处继续执行程序。系统的掉电保护方案可用带掉电保护的RAM(如FLASH)或可读写EEPROM等来保存系统掉电时的现场数据及标志字。
3、抑制电源工作产生的噪音
1)抑制直流稳压电源噪声
一部分数控系统的电源(+5V)是由三端集成稳压器构成的。电路中有TTL器件时，其开关动作时间为5～10ns，在瞬变电流和公共阻抗的作用下，直流电源线上产生开关噪声。使电路的噪声容限降低，导致逻辑电路和微处理器误动作。减小开关噪声的有效方法是在每个集成电路的电源端与接地端之间接入一个0.01～0.1μF的限噪 钽 电容或高频无感滤波电容，在设计电路板时应将此电容安装在该集成电路的.电源输入侧并尽量缩短电容的配线。
2)抑制开关电源的噪声
目前，开关电源在数控系统中得到广泛使用。但是开关电源的噪声大、噪声频谱宽及高频辐射干扰严重。这些固有的缺点不能从根本上予以消除，只能使用隔离、滤波和屏蔽等措施来阻断噪声的传输。具体方法如下：
a.减小开关级晶体管与电源屏蔽壳之间的耦合电容，以减少噪声的产生;
b.用电感线圈将开关电源机壳与数控系统外壳相连，以减小共模噪声;
c.在交流电源输入端接入线路滤波器，不但能抑制共模噪声和串模噪声的产生，并且对外部电源噪声也同样有效。
d.开关电源有多个负载时，应采取将各负载电路在电源处就分开的布线方法，而不采用在离开开关电源一段距离后再接负载的方法。按后者布线时，分布电容使各负载的线路不平衡，导致形成较大的串模噪声。另外，电源外壳与负载电路一点接地并且接地阻抗要尽可能小。开关电源到各个负载电路采用双绞线相连;
e.开关电源需要同时给大功率负载与小信号负载供电，尽管它们的电压一致，也要分别用两组独立的开关电源来供电，这两组电源的地线要有公共连接点，这样不会形成公共阻抗，防止两路负载之间相互影响。
4、合理接地与布线
系统中直流电源的工作地应与系统中继电器、电磁阀及其驱动电源所构成的功率地分开，两者不可混接。另外、接地电缆应足够粗，并且电阻要小。布电源线时，应使强电和弱电分开，输入线与输出线分开。要根据电流的大小，尽量加粗导线的宽度，使电源线、地线的走向与数据传输的方向一致。采取以上方法对数控系统电源部分进行改进设计，有效地消除了干扰的影响，增加了整个数控系统的可靠性。
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