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静电电磁干扰单片机变频器的解决方案

今天碰到了有生以来第一次的电磁干扰问题,两种疲劳机共三台,设备使用电磁阀推动气缸,通过霍尔传感器限位开关,上下移动,单片机控制,问题是设备在未完成所有动作时,不按停止键,也会自动停止。问题频率很高,但有时也是好的。所以初步排除单片机程序跑飞和程序方面的问题。板子的走线为90度直角,横平竖直,没有铺地,且控制电路和继电器在同一块板子上。所以判断为继电器,走线间的干扰。仔细观察停机时,停止灯会闪一下。所以把问题,判定为干扰使单片机停止io误判断。在仔细观察,电磁阀一台为220v,另一台为24v,设备上都有急停按钮和面板停止按钮相连到单片机停止io上。仔细查找,连接电磁阀的线,和连接急停灯的线,在一个大线束中,而且这两根线呈螺旋缠绕状态与航空插头相连,在到达上下限位换相时由于继电器的吸合,就会产生非常大的干扰。所以解决的方案是把大线束撕开,把线拆开,插电测试,问题消失。对于24v电磁阀的设备,由于航空插头都在一起,没办法拆线,所以解决方案是在io上并474电容,插电测试,问题消失。

总结:对于电磁兼容,以前都是听人说的,对这东西的感觉,是既神秘,又恐惧。今天算是碰见了,不过还好有同事的帮助,问题解决了。不过这个问题告诉我们,对于底电压线,和高电压线,在布线时,一定要分开,离远,否则缠绕在一起时,肯定会让单片机很纠结,单片机纠结了,老板就会纠结,老板一纠结,那么他肯定会让你纠结。所以一定不要小看EMI。写出来,给大家一个警示。

还有另一次也是:今天调设备,一个控制柜,里面由变频器,和单片机组成,外面上一个电机加上滚轮和皮带,就好似跑步机一样,那东西以前也测试过,跑的还算正常,有时也由于干扰自己停,但不频繁,机器上有一个电机,和一个霍尔开关,电机通过变频器调速,单片机负责计频率和次数,单片机设置次数,然后计数,计频,到了次数时,自动停止,而机器上的皮带,好像是革的,为了防止重物放在皮带上产生下坠的情况而拉伸皮带。所以在皮带下面,会放一块尼龙板当垫板,结果今天测试时,放了一个重物在上面,结果机器转了一圈,就死机了,根本没办法正常运行,有意思的是,如果不放重物,机器就可以正常运行,当我们把重物抬了起来,机器就又可以正常运转了,伴随停机的状况还有,停机的时候,机器上会啪啪的响,频率很快。然后把重物拿走时,这种响声就会轻很多。

顺着响声,查,结果响声在皮带附近。我们用改锥,加上地线,在皮带附近,发现有打火花的情况,而且发现把传感器拿走,停机情况也会消失。 然后我初步判断,可能是静电,后来一问,才知道,原来的设备,皮带地下放的是铁板,但由于铁板可能会刮坏皮带。所以这次放的是尼龙板,尼龙不导电,而且属于塑料,皮带好像也是塑料的,结果塑料间的摩擦产生了静电,由于静电没有地方释放,所以会在传感器附近打火,因为传感器是金顺表面,而且有接箱子的铁皮,这样就产生了很大的干扰。干扰通过霍尔开关的金属头和地线,传入了单片机的地,引起的地电平的不稳定,造成的转一圈就放电,放电就造成死机的现象。最后的解决方案是在传感器的金属头套了一层绝缘的热缩管,而且使用塑料支架固定在限位上,让静电不会与传感器放电,结果问题就消失了。

虽然停机的过程可能不是我想的那样,但停机的原因,肯定是因为静电造成的,所以去掉这个干扰源,问题解决了,那么说明,这一点判断是对的