求助伺服系统干扰仪器如何解决？

射天狼 · 发表于 2023-5-25 09:36:02

测量设备经常遇到有伺服系统情况下液晶花屏、串口通讯出错、单片机运行速度变慢(应该是8倍)
仪器内部结构图如下图所示  因为是测量设备功率不大 20W以下

实验描述
整体的问题就在于只要PCB的地和大地有连接关系就会导致上述问题
间接和大地连接也是会出现比如仪器整体不接大地没问题但是接上RS232串口线缆也会出问题

问题的来源大概可以确定是伺服引起的地噪声导致信号上面有小尖波出的问题

做过的实验

1.电源方面变压器和明纬开关电源都用过  无效问题依旧存在
2.伺服系统输入电源端加TDK滤波器RSHN-2006 有效问题解决
3.仪器220V输入加滤波器火线和零线滤波无效问题依旧存在；但是再加一个滤波器把大地滤一下  有效问题解决
4.液晶有SPI的和USART TTL接口的加过几类缓冲芯片245 无效问题依旧存在 RS232接口的屏幕没有问题应该是信号电平足够大尖波不足以影响到信号

另外补充一个说明
还不是所有伺服都有问题有的干扰大有的干扰小反倒试的有问题的大多是国外进口的伺服系统
买过几次国产品牌的实验没出现  更有意思的是客户寄过来的三菱MR-J3-40A是有干扰现象我们自己买了一套MR-J4-40A实验没有干扰现象存在了

目前临时的解决办法就是仪器不接大地(但是又不符合仪器规范 EMC也会有问题)
所有和外部通讯隔离这里也说明一下做过的实验 ZLG的                RSM232做232隔离没问题  金升阳的TD541S232H不行通讯偶尔会出错 TD301D232H没问题

有遇到同类问题的可以一起讨论解决下

asj1989 · 发表于 2023-5-25 09:58:37

遇到过，我的控制柜里面有4到5个伺服，电机一使能，干扰就很严重

485经常校验出错，不过跑的modbus协议，出错就重新发数据，问题不大。

液晶花屏，以前遇到过，定时几秒钟就复位一次屏幕可解决，问题不大。

w5500在有接触器的情况下，经常死机，问题不大，定时读取寄存器里面的ip地址与设定的ip对比，如果不一样了，就给它重新复位初始化一下就行了。

单片机死机变慢没遇到过，这个问题比较严重。

射天狼 · 发表于 2023-5-25 10:11:03

asj1989 发表于 2023-5-25 09:58
遇到过，我的控制柜里面有4到5个伺服，电机一使能，干扰就很严重

485经常校验出错，不过跑的modbus协议， ...
(引用自2楼)

是干扰比较大不能消除只能抑制
很多客户伺服一使能后有的笔记本电脑都花屏

伺服转起来反倒好了也测过运转起来的时候波形的干扰尖波会变小转速越高干扰越小

carefree1986 · 发表于 2023-5-25 11:34:23

大地接地不良吧，在没有大地或者接地不良的情况下要把其他板子的大地跟驱动器的大地断开

射天狼 · 发表于 2023-5-25 12:23:29

本帖最后由射天狼于 2023-5-25 12:28 编辑

carefree1986 发表于 2023-5-25 11:34
大地接地不良吧，在没有大地或者接地不良的情况下要把其他板子的大地跟驱动器的大地断开 ...
(引用自4楼)

接地应该没问题客户那边接地挺好  我们这边也是从墙上配电箱直接接的
不过我觉得情况也得考虑最坏情况就算是接地不好确实也有的客户那边没地这个问题也得给人家解决不是
测试过国外设备没有问题  甚至连干扰都没引入到pcb 也不知道原因

同一个地方测试的也对比过结构交换过供电没试出来结果也排除供电  差异具体在哪里也不清楚

lb0857 · 发表于 2023-5-25 14:31:01

更有意思的是客户寄过来的三菱MR-J3-40A是有干扰现象我们自己买了一套MR-J4-40A实验没有干扰现象存在了

假象罢了

明纬开关电源供电前端加隔离变压器和电源滤波器大公司的品牌磁环准备几种

看看有没有效果

EMI的事情有时候整个PCB推翻重新进行

射天狼 · 发表于 2023-5-25 14:32:38

lb0857 发表于 2023-5-25 14:31
更有意思的是客户寄过来的三菱MR-J3-40A是有干扰现象我们自己买了一套MR-J4-40A实验没有干扰现象存在了

...
(引用自6楼)

隔离变压器和电源滤波器都加过了加到仪器pcb之前没用
任意一个加到伺服供电那都没有干扰现象存在了或者说干扰很小不足以影响到板子

lb0857 · 发表于 2023-5-25 17:21:03

PCB的地和大地连接
是如何进行的

原理图表示一下

射天狼 · 发表于 2023-5-25 17:57:50

lb0857 发表于 2023-5-25 17:21
PCB的地和大地连接
是如何进行的

(引用自8楼)

220V输入插头引出的地线通过板子接插件GND数字地上

板子是四层板有地层模拟地和数字地 0R单点接地

最后一张图左侧是模拟地右侧是数字地

chendaon · 发表于 2023-5-25 18:16:48

asj1989 发表于 2023-5-25 09:58
遇到过，我的控制柜里面有4到5个伺服，电机一使能，干扰就很严重

485经常校验出错，不过跑的modbus协议， ...
(引用自2楼)

单片机出现问题，用内部RC震荡器，一般抗干扰会上一个等级。

lb0857 · 发表于 2023-5-25 19:12:25

仪器220V输入加滤波器火线和零线滤波无效问题依旧存在；但是再加一个滤波器。
前面滤波器型号是？
后面添加的型号又是？

lb0857 · 发表于 2023-5-25 19:14:48

机器外壳不要接电源负极gnd，
而是接ac220v输入的pe接大地端。
pcb上面的gnd通过电容和1M欧姆电阻接大地。

这些都是辅助方法，不一定立竿见影。

射天狼 · 发表于 2023-5-25 19:22:09

lb0857 发表于 2023-5-25 19:12
仪器220V输入加滤波器火线和零线滤波无效问题依旧存在；但是再加一个滤波器。
前面滤波器型号是？
后面添 ...
(引用自11楼)

都是RSHN-2006 用了两个一个地进地出另一个正常使用

1a2b3c · 发表于 2023-5-25 19:39:51

这个仪器是不是可以理解为还是自己做的，或者是第三方自己做的？而不是像HP/RS这样的真正的仪器？
我这样说的意思是想描述：所谓仪器实际上是不是自己都没有通过抗干扰呢？包括EMC这些乱七八糟的认证

射天狼 · 发表于 2023-5-25 20:00:53

1a2b3c 发表于 2023-5-25 19:39
这个仪器是不是可以理解为还是自己做的，或者是第三方自己做的？而不是像HP/RS这样的真正的仪器？
我这样说 ...
(引用自14楼)

emc电磁兼容认证向外辐射那项和-2000v干扰没过其他倒是都过了
向外辐射那个大部分都是开关电源换成变压器基本上都没了 -2000v干扰加载到220v那项加滤波器应该就行

1a2b3c · 发表于 2023-5-25 20:14:09

射天狼发表于 2023-5-25 20:00
emc电磁兼容认证向外辐射那项和-2000v干扰没过其他倒是都过了
向外辐射那个大部分都是开关电源换成变 ...
(引用自15楼)

你这个应该是属于干扰别人的，在你这应该是反过来吧？仪器有没有经过外部被干扰的那些测试呢？具体我不懂，但是天天在这里看到，比如所谓静电啊，啥注入还是什么的，浪涌，脉冲等等这一些被干扰的，

罗小蘑菇 · 发表于 2023-5-25 21:34:28

液晶和PCB之间的线有多长？超过一定距离用spi很容易被干扰

modbus · 发表于 2023-5-25 22:50:46

电源要隔离，通讯口也要隔离

rei1984 · 发表于 2023-5-26 08:04:01

modbus 发表于 2023-5-25 22:50
电源要隔离，通讯口也要隔离
(引用自18楼)

正解。

都要隔离

射天狼 · 发表于 2023-5-26 08:51:45

罗小蘑菇发表于 2023-5-25 21:34
液晶和PCB之间的线有多长？超过一定距离用spi很容易被干扰
(引用自17楼)

fpc线是20cm左右板子上5cm吧不过国外那个排线更长也没隔离整板都接大地了

射天狼 · 发表于 2023-5-26 08:53:24

modbus 发表于 2023-5-25 22:50
电源要隔离，通讯口也要隔离
(引用自18楼)

嗯是目前的解决方案是加隔离但是加了隔离就意味着板子不能直接接大地了
那应该目前最好的解决方案就是lb0857坛友说的 pcb上面的gnd通过电容和1M欧姆电阻接大地+隔离方案

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