编码器干扰问题是工业自动化领域中常见的问题,它会影响编码器输出信号的准确性和稳定性,进而影响整个系统的运行精度和可靠性。以下是一些关于编码器干扰问题的成因及解决方法:
- 成因分析 
- 电磁干扰:伺服控制器、电机等设备在工作时会产生电磁场,这些电磁场可能会对编码器信号产生干扰。同时,周围的其他电子设备如变频器、继电器等也可能是电磁干扰源。 
- 电源干扰:伺服控制器和编码器的电源不稳定,存在电压波动、谐波等问题,可能会导致编码器信号的波动,从而产生干扰。 
- 布线问题:编码器电缆与动力线平行走线,间距过小,会形成电容耦合,导致动力线中的强电信号干扰编码器的弱电信号。另外,电缆未固定,移动时与金属部件摩擦产生静电干扰,也会影响编码器信号。 
- 接地问题:编码器屏蔽层未单点接地,或接地电阻过大,会形成地环路噪声。控制系统与驱动系统未共地,存在电位差,也会导致干扰的产生。 
- 机械干扰:伺服电机在运行过程中,由于机械振动、摩擦等因素,可能会对编码器产生干扰,尤其是对于一些高精度的编码器,机械干扰的影响更为明显。 
- 解决方法 
- 合理布线:尽量使编码器电缆与动力电缆分开敷设,避免平行布线,保持 30cm 以上的距离。如果空间有限,无法完全分开,可采用金属桥架或金属管对编码器电缆进行单独屏蔽敷设,并且金属桥架或金属管要进行接地处理。 
- 优化接地:确保编码器屏蔽层在接收端单点接地,接地电阻应小于 1Ω。同时,要保证控制系统与驱动系统共地,消除电位差。 
- 选择合适的编码器和电缆:选择具有良好屏蔽性能的编码器,如全金属无螺丝封闭外壳屏蔽的编码器。信号电缆应选用专业的编码器专用双绞屏蔽电缆,其屏蔽层有超细的高密度高导通性的金属细线编织成保护层,可以吸收外部辐射的高频电磁场变化。 
- 设置参数:以西门子 G120 为例,可通过设置 P0438(编码器信号滤波时间常数)、P1441(速度信号滤波时间常数)等参数对编码器信号和速度信号进行滤波。还可设置 P2199 使能设备接地监控功能,通过 P1091 调整干扰抑制滤波器频率,抑制特定频率的干扰信号。 
- 采取隔离措施:编码器工作电源可选择 DC/DC 隔离电源,在供电电源系统有较多器件同时工作且现场干扰严重时使用。增量信号接收可采用光电耦合器隔离,提高系统的抗共模干扰能力。 
 

