微机控制技术项目教程完整版教学课件汇总.ppt

8.2 微机控制系统抗干扰技术 8.2.2 硬件抗干扰技术 4、接地技术 （2）微机控制采用的接地技术 对于微机控制系统，接地问题是一个必须充分重视的问题。正确的接地，可以提高系统的可靠性，否则，系统不但不能正常工作，还会发生安全事故。下面介绍几种常用的接地方法。 ①单点接地与多点接地的应用 根据接地理论分析，低频（1MHz以下）电路应单点接地，高频（10MHz以上）电路应多点就近接地。单点接地的目的是避免形成地环流，因为地环流引入到信号回路中会引起干扰。对于高频电路，当频率甚高时，地线可以变成天线，故应多点就近接地。微机控制系统的工作频率较低，故应采用一点接地法，如图8-11（a）所示。在1～10MHz之间，如用一点接地，其地线长度不得超过波长的1/20，否则应采取多点接地。 图8-11微机控制系统接地技术 8.2 微机控制系统抗干扰技术 8.2.2 硬件抗干扰技术 4、接地技术 （2）微机控制采用的接地技术 ②各种地采用分别处理的单点接地 对于微机控制系统中的各种地线，根据种类的不同，将安全地、工作地（模拟地、数字地、信号地）采用分别回流法单点接地，如图8-11（b）所示。各种地线可使用汇流条连接，最后汇集在一点，再与大地连接，即总地线。总地线要求使用铜接地板和用线径不小于30mm2 的多股软铜线焊接在一起并采取措施深埋地下，测量的大地电阻值应在4~7Ω之间。 ③数字地和模拟地 数字地因为电平的跳跃会造成大的电流尖峰，数字电路的信号通过模拟电路地线回到数字电源，就会构成串模信号对模拟输入有影响。所以，所有的模拟公共地线应与数字公共地线分开走线，最后在一点连接。特别在ADC和DAC电路中，要注意区分数字地和模拟地，必须将所有的数字地和模拟地分别相连，否则转换将不准确，而且干扰严重。 8.2 微机控制系统抗干扰技术 8.2.2 硬件抗干扰技术 4、接地技术 （2）微机控制采用的接地技术 ④输入部分的接地 在微机控制系统的输入部分，传感器、变送器和放大器通常采用屏蔽罩，信号的传输往往使用屏蔽线。对屏蔽层的接地，要区别情况接地。对信号源浮地屏蔽线在接收端接地应与屏蔽罩互联；屏蔽线在信号源接地，接收端的放大器应浮地。屏蔽线接地的电路如图8-12 所示。 高增益放大器常常用金属罩屏蔽起来，但屏蔽罩的接地要合理，否则要引起干扰。解决的办法就是将屏蔽罩接到放大器的公共端。 图8-12 屏蔽线接地 8.2 微机控制系统抗干扰技术 8.2.2 硬件抗干扰技术 4、接地技术 （2）微机控制采用的接地技术 ⑤主机部分的接地 工业控制计算机主机的接地，主要是为了防止干扰，提高可靠性。下面介绍三种主机接地方式。 主机外壳接地、机芯浮空 为了提高计算机的抗干扰能力，把主机外壳作为屏蔽罩接地。而把机内器件架与外壳绝缘，绝缘电阻大于50MΩ，即机内信号地浮空，如图8-13（a）所示。这种方法安全可靠，抗干扰能力强。但一旦绝缘电阻降低就会引入干扰。 图8-13工控机接地技术 8.2 微机控制系统抗干扰技术 8.2.2硬件抗干扰技术 4、接地技术 （2）微机控制采用的接地技术 ⑤主机部分的接地 工业控制计算机主机的接地，主要是为了防止干扰，提高可靠性。下面介绍三种主机接地方式。 全机一点接地 主机机芯与外部设备地连接后，采用一点接地，如图8-13（b）所示。为了避免多点接地，各机座用绝缘板垫起来。这种接地也具有较好的抗干扰能力，安全可靠。但要注意接地的处理，使接地电阻越小越好。 多机系统的接地 在微机网络系统中，多台机器之间相互通信，资源共享。如果接地不合理，将使整个网络系统无法正常工作。近距离的几台计算机安装在同一机房内，可采用图8-13（b）那样的多机一点接地方法。对于远距离的计算机网络，多台计算机之间的数据通信，可以通过隔离的办法把地分开。 8.2 微机控制系统抗干扰技术 8.2.3软件抗干扰技术 在采用了硬件抗干扰技术后，可以有效地抑制干扰，但还不能完全消除干扰，因为系统软件在运行过程中还可能因为干扰造成数据采集不可靠、控制失灵、程序运行失常等情况，所以还必须采用软件抗干扰。 1、数字信号的软件抗干扰措施 干扰信号多表现为毛刺状，而且作用时间短。利用这一特点，在采集某一数字信号时，可以多次重复采集，直到连续两次或两次以上采集结果完全一致方为有效。如果多次采样后，信号一直变化不定，则说明干扰严重，就应停止采样并发出报警信号。如果数字信号为开关量，如操作按钮、限位开关、电气触点等，对于这些信号的采集必须完全一致才行。 数字量输出信号，是计算机输出的控制信号，为了防止外部干扰可能造成的输出量