Sebagai bagian inti dari beberapa peralatan otomatisasi, keandalan dan stabilitas sistem kontrol gerak secara langsung memengaruhi kinerja peralatan, dan salah satu faktor utama yang memengaruhi keandalan dan stabilitasnya adalah masalah anti-interferensi. Oleh karena itu, bagaimana cara efektif mengatasi masalah interferensi merupakan masalah yang tidak dapat diabaikan dalam desain sistem kontrol gerak.
1. Fenomena interferensi
Dalam penerapannya, fenomena interferensi utama berikut ini sering ditemui:
1. Ketika sistem kontrol tidak mengeluarkan perintah, motor berputar tidak teratur.
2. Ketika motor servo berhenti bergerak dan pengontrol gerak membaca posisi motor, nilai yang diumpankan kembali oleh encoder fotolistrik di ujung motor akan melonjak secara acak.
3. Saat motor servo beroperasi, nilai yang dibaca oleh encoder tidak sesuai dengan nilai perintah yang dikeluarkan, dan nilai kesalahan bersifat acak dan tidak teratur.
4. Saat motor servo beroperasi, perbedaan antara nilai yang dibaca oleh encoder dan nilai perintah yang dikeluarkan adalah nilai yang stabil atau berubah secara periodik.
5. Peralatan yang menggunakan catu daya yang sama dengan sistem servo AC (seperti layar, dll.) tidak berfungsi dengan benar.
2. Analisis sumber interferensi
Ada dua jenis saluran utama yang mengganggu masuknya sinyal ke sistem kontrol gerak:
1. Gangguan saluran transmisi sinyal, gangguan masuk melalui saluran input sinyal dan saluran output yang terhubung ke sistem;
2. Gangguan pada sistem catu daya.
Saluran transmisi sinyal adalah cara bagi sistem kontrol atau penggerak untuk menerima sinyal umpan balik dan mengirimkan sinyal kontrol. Karena gelombang pulsa akan tertunda dan terdistorsi pada saluran transmisi, pelemahan dan interferensi saluran, dalam proses transmisi, interferensi jangka panjang adalah faktor utama.
Terdapat hambatan internal pada setiap catu daya dan saluran transmisi. Hambatan internal inilah yang menyebabkan interferensi noise pada catu daya. Jika tidak ada hambatan internal, jenis noise apa pun akan diserap oleh korsleting catu daya, sehingga tidak akan ada tegangan interferensi yang terbentuk di saluran. Selain itu, driver sistem servo AC itu sendiri juga merupakan sumber interferensi yang kuat, dan dapat mengganggu peralatan lain melalui catu daya.
Sistem Kontrol Gerak
Tiga, langkah-langkah anti-interferensi
1. Desain anti-interferensi pada sistem catu daya
(1) Terapkan catu daya secara berkelompok, misalnya, pisahkan daya penggerak motor dari daya kontrol untuk mencegah interferensi antar perangkat.
(2) Penggunaan filter kebisingan juga dapat secara efektif menekan interferensi penggerak servo AC terhadap peralatan lain. Tindakan ini dapat secara efektif menekan fenomena interferensi yang disebutkan di atas.
(3) Transformator isolasi diadopsi. Mengingat bahwa kebisingan frekuensi tinggi melewati transformator terutama bukan melalui kopling induktansi timbal balik kumparan primer dan sekunder, tetapi melalui kopling kapasitansi parasit primer dan sekunder, sisi primer dan sekunder transformator isolasi diisolasi dengan lapisan pelindung untuk mengurangi kapasitansi terdistribusinya guna meningkatkan kemampuan menahan interferensi mode umum.
2. Desain anti-interferensi saluran transmisi sinyal
(1) Langkah-langkah isolasi kopling fotolistrik
Dalam proses transmisi jarak jauh, penggunaan fotokopler dapat memutus koneksi antara sistem kontrol dan saluran input, saluran output, serta saluran input dan output dari penggerak servo. Jika isolasi fotolistrik tidak digunakan dalam rangkaian, sinyal interferensi lonjakan eksternal akan masuk ke sistem atau langsung masuk ke perangkat penggerak servo, menyebabkan fenomena interferensi pertama.
Keunggulan utama dari kopling fotolistrik adalah kemampuannya untuk secara efektif menekan lonjakan dan berbagai gangguan kebisingan,
Oleh karena itu, rasio sinyal terhadap derau dalam proses transmisi sinyal sangat meningkat. Alasan utamanya adalah: Meskipun derau interferensi memiliki amplitudo tegangan yang besar, energinya kecil dan hanya dapat membentuk arus yang lemah. Dioda pemancar cahaya pada bagian input fotokopler bekerja dalam kondisi arus, dan arus konduksi umumnya adalah 10-15mA, sehingga meskipun ada interferensi dengan amplitudo tinggi, interferensi tersebut akan ditekan karena tidak dapat menyediakan arus yang cukup.
(2) Transmisi kawat terpilin berpelindung dan kawat panjang
Sinyal akan terpengaruh oleh faktor-faktor interferensi seperti medan listrik, medan magnet, dan impedansi tanah selama transmisi. Penggunaan kawat pelindung yang diarde dapat mengurangi interferensi medan listrik.
Dibandingkan dengan kabel koaksial, kabel twisted-pair memiliki pita frekuensi yang lebih rendah, tetapi memiliki impedansi gelombang yang tinggi dan ketahanan yang kuat terhadap noise common mode, yang dapat saling meniadakan interferensi induksi elektromagnetik.
Selain itu, dalam proses transmisi jarak jauh, transmisi sinyal diferensial umumnya digunakan untuk meningkatkan kinerja anti-interferensi. Penggunaan kabel berpelindung pasangan berpilin untuk transmisi kabel panjang dapat secara efektif menekan fenomena interferensi kedua, ketiga, dan keempat.
(3) Tanah
Pengardean dapat menghilangkan tegangan bising yang dihasilkan ketika arus mengalir melalui kabel ground. Selain menghubungkan sistem servo ke ground, kabel pelindung sinyal juga harus diarde untuk mencegah induksi elektrostatik dan interferensi elektromagnetik. Jika tidak diarde dengan benar, fenomena interferensi kedua dapat terjadi.
Waktu posting: 06-03-2021