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图4 输出模块方框图 口与总线连接 ，而 背板 电路通过 光 电耦合 与控 制 电路 隔离 ，但背 板 电路的地 线和控制 电路 地线通 过 l O n F 电容连在一起 ，与机床共 同接地 。模块具 有过 电压 抑制功 能 ，主 要通过 稳压 二极管D发挥 作 用 。在功率 器件两端 反向并接 二 极管或稳压 二极管是一 种常见 的驱动保护 电路 ，尤其稳 压二极 管 ，它不仅 响应 快 ，而且 能将两 端 电压限定在设 计范 围内 本例 为4 8 V ，能保 护与之 并联 的其 他 电子器件 。但 是 ，感性 负载 断 开 时 ，输 出端 电压会仍然发生 跳 变 ，依然会给 电路板 引入干扰 。 当输 出 由 ⋯ 1 ’到 “ 0 ”跳 变 时 ，从功 率 器件 Q关断 到稳压 二 极 管D反 向击 穿还 有一 个过程 ， 这时Q、D都处于 “ 截止”状态 ， 等效于 电容 其 电容值 比C1 要小 很 多。流过负载 的电流在这个 过程 中保 持相对稳 定 ，负载续流 通路 主要 有三 条 一是 通过 Q、 D到 正极 电源 线 ；二是通过 C1 、 Q、HL 到负极 电源线 ；三是从 电 源正负极通过C O 、C 2 、C 3 以及负 载 自身分 布 电容到地 线。 由于地 线阻抗最 小 ，因此 电源 线动态 电 流被旁路 ，地线 电流 最大 。由于 接通状态 下 ，负载 电流 必须流过 正极 电源线 ，因此 ，在 Q 关 断到 D 击 穿之 前 ，正极 电源线 和地线 V 电流 会产生较大 跳变 负极 电源 线 主要为 电路板 本身提供 电流 ， 变化 不太大 。稳 压二极管 反向 击穿 瞬 间，其 电流快 速上升 ，使 电源 正极 电流 、地 电流又产生 一 个 反向跳变 。同样 ，稳压二极 管 从击 穿状态恢复截止 时 ，也会 发 生类似 的 电流跳变 ，引起衰减振 荡 。需要指 出的是 ，上述扰动并 不是 设计不 当或者接 地所致 。比 如不接 地 ，负载关 断将会给 电路 板 引入更加 不确定 的感应 电位 ； 如果没有C1 等滤波 电容 ，输 出端 的 电压 变化率会上升 当然 同时 提高输 出响应速度 ，这些都会 使问题更加严重。 导 线 及 接 地 总 会 存 在 一 定 阻抗 ，尤 其距离较长 、频率较高 时会更加 显著 ，电流 跳变就 引起 明显 的线路 电压扰动 ，电压突变 会进一步 引起一些杂 散 电流 比 如 电极对 塑料外壳放 电 。它一 方面 引起相 关 电极和铜 箔腐蚀加 快 ，如 图1 ～图3 所示 ；另外一方 面 ，通过接地 电容C 4 将 电压波动 耦合到 背板 接 口电路 ，引起更加 脆弱的集成 电路损坏 。另外 ，接 地 点 电压 的波动会传导 至背板总 线 ，将干扰 传导扩散 至其他相邻 模块 ；也就 是说 ，附表 中输入模 块 失效的原 因是输 出模块 负载扰 动间接导致的。 显然 ，负载 电流越大 、电感 ／ 电阻 比值越 大 ，关 断时 引起的 电 流扰动就越 大 ，破坏性越 强。厂 家提供 的技 术说 明 ，以8 DO模块 为例 ，允 许的切换频率 和功率大 小都与 负载功率 因素有 关 ，电阻 性 负载 最高切换 频率 1 0 0 Hz ，最 大功率4 8 W ；灯负载 的最高切 换 频率1 0 Hz ，最大功率 1 0 W ；感性 负载最高切换频率0 ．5 Hz ，最大功 率没有 明确数 据 ，与负载 电感有 关 ，应小于 l O W ，且 电感越大 允 许的输 出功率越低。 在 上 述 案 例 中 ，检 查 了 在 用 电路 模块 腐 蚀 状 态 ，情 况 如 下 在 8 0 s 开启／ 关断一 次的情 况 下 ，2 4 VDC／ 2 ． 4 W电磁 阀对 电路 板造 成 轻微 影 响 ，2 4 VDC／ 6 W 电 磁 阀 腐 蚀 作 用 非 常 显 著 ，而 2 4 VDC ／ 0 ． 9 W以 下的中 间继 电器 影响不太 明显 ；在2 ～5 s 开， 启关 断一次的情 况下 ，2 4 VDC ／ 2 ．4 W 以下 电磁 阀对 电路板也能造成 明 显影响 。 通 过统计和上述 分析 ，我们 发现故障原 因是 在设备改造过程 中新增 了几个功率6 W的电磁阀， 直接接入P LC 输 出模块 ，既无 隔 离也无任何续流 装置 ，超过 了电 路的承受能 力。 由于功率不算太 大 ，采取 的解决 办法是这一部分 电磁阀两端附加 外部续流装置 。 整改之后 ，故障大幅度下降。 4 ． 结语 开 关 控 制 是 最 常 见 的 自动 控 制 方式 ，感 性 负 载浪 涌 电 压 抑 制 也 是 最 基 本 的 电磁兼 容 问 题之一 ，但 工程实际 中往往容 易 被忽视 。随 着 自动化程度提高 ， 浪涌 电压 的负面影响更复杂后 果 参磊 ⋯ 7 9 重复定位精度的检测 ■ 胜利油田胜动集团动力部件公司 山东东营2 5 7 0 0 0 刘建军 摘要根据 生产实践主要介绍 了数控机床重复定位精度的 简易检测方法。 在数控加 工 中，重 复定位精 度是 工件加工尺寸稳 定的重要 因 素之一 ，我们可 以定 期检查设备 在 自动运行程序时 的重复定位精 度，从而保证工件的尺寸精度。 重 复 定 位 精 度 的检 测 方 法 有 很 多 ，下 面我们 以检查腊 由 为 例，简要阐述一下检测的方法。 1 首先 ，我们先编一小段 程序 N 1 0 G0 0 G9 0 x 3 0 0 X--3 0 0 位 置 要根 据机 床 实际 情 况具 体确定 N2 O G0 0 G9 0 X 2 0 0 其 他 轴 不 动 ， 轴 快 速 移 动 到 X一 2 0 0 位置 N3 0 G0 4 F0 4 在 一2 0 0 处暂停4 s ，在有的系统 中用G 0 4 X 0 4 编程，都表示暂停4 s ，注 意如果不加F 或G则单位将变成ms N40 1 0 0 Kl O 跳转 回N1 0 段继续执 行程序 ，此 处运用了宏指令中的程序跳转指令 N5 0 M O O 程序结束 2 将 编制 好 的程 序 存储 并 装载 。在此说一 点 ，程序的编 制有很 多种方法 ，并 不拘泥于形 式 。比如我们可 以编一 个子程序 L 1 0 0 ，将该子程序执行 1 0 次 ，即 L1 0 0 P1 0。 3 用手动方式将进给轴z 轴远 离夹具的移动 方向 ，保证在 移动肼 由 时不发生干涉 。 更严重 。在驱动控制 电路上使用 齐纳二极管等 装置进 行过 电压抑 制 ，仍然可能 引入 幅值不高但频 率 很高的干扰 ，可能会对 电子控 制 装置的可靠性产生 很大影响 。 因此 ，系统设计时应 根据实际需 要 ，在开关动态特性 和干扰强度 之间进行权衡取舍 ，采取隔离或 者滤 波等方式将 负载 感应 电压 的 影 响限制到最低 。浪 涌抑制不能 依赖控 制器的抗干扰 能力 ，而是 应 遵守分级原则 ，优先从 负载端 采 取措 施 ，减小 其对其他 电路 的 干扰。 参考文献 [ 1 ] 曹楚南． 腐蚀电化学原理[M】 ． 北 京化学工业出版社，2 0 0 8 ． 【2 ] 吴淑忠， 赵德祥． 齐纳二极管在瞬 态干扰抑制中的应用[J ] ． 电子测 试，2 0 0 8 1 0 ． MW 收稿 El期 2 0 1 5 0 5 2 9 8 0 2 参 I} 籼 旺 4 操作方式转换到 自动模 式 ，调用此程序运行。 5 第 一 遍 运 行到 N3 0 段 时 ，程序停止 ，用 复位键将机床 复位 。 6 安装磁力表座在床身的 固定位 置 ，将 表头 搭到 随 轴移 动 的部件上 ，如 刀体 、工装 及定 位块 等 ，压入表头 ，对零 。我们 最好 选用千分表 ，可以更精 确地 测 出误差。 7 重 新 运行 此程 序 ，当 运 行到N3 0 段时 ，观察表 的指 针 变化 。如果每次运 动到这个 位置 指 针始终在零 处 ，说 明该机 床重 复定位精度较 高 ；如果发生 了变 化 ，就 需 要 检 查 产 生 变 化 的 原 因。 8 用同样 的方法检测其他 轴的重复定位精度。 参考文献 【 1 】 牛志斌． 图解数控机床西门子 典型系统维修技巧[ M】 ． 北京 机械工业出版社 ，2 0 0 4 ． [ 2 】 展宝成 ，等． 西门子8 4 0 D 数控系 统应用与维修实例详解[ M】 ． 北 京机械工业出版社，2 0 1 3 ． MW 收稿 日期 2 0 1 5 0 6 2 8
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