电气接线注意事项及布线原则

随着电子技术的发展，数控系统的集成度越来越高，其体积也越来越小，系统与外部设备之间的电缆连接使用了更多的串行通信接口。为此，在数控机床的电气设计过程中，数控系统对干扰的抑制就显得尤为重要，如果处理得不好，经常会发生数控系统和电动机反馈的异常报警。在机床电气设备完成装配之后，再处理这类问题就会非常困难，为了避免此类故障的发生，在机床设计时要求电气设计人员全方面考虑系统的布线、屏蔽和接地问题。同时，在进行机床的强电装配时，要严格按照设计的要求进行装配，从而提高数控系统的抗干扰能力，为数控机床可靠、安全地运行打下基础。

1.数控系统电缆的分类和接地

在FANUC各系统的连接（硬件）说明书中，对数控系统所使用的电缆进行了分类，即分为A、B、C这3类。A类电缆是导通交流/直流动力电源的电缆，一般用作工作电压为380V/220V/110V的强电电器、接触器和电动机的动力电缆，它会对外界产生较强的电磁干扰，特别是电动机的动力电缆，对外界干扰很大。因此，A类电缆是数控系统中较强的干扰源。B类电缆用于导通以24V电压信号为主的开关信号，这种电缆因为电压较A类电缆低，电流也较小，一般比A类电缆干扰小。C类电缆的电源工作负载是5V，主要用作显示电缆、I/O-Link电缆、手轮电缆、主轴编码器电缆和电动机的反馈电缆。因为此类电缆在5V的逻辑电平下工作，并且工作信号的频率较高，极易受到干扰，所以在机床布线时要特别注意采取相应的屏蔽措施。

一台机床的总地线应该由接地板分别连接到机床床身、强电柜和操作面板3个部分上。控制系统单元、电源模块、主轴模块和伺服模块的地线端子，应该通过地线分别连接到设在强电柜中的地线板上，并与接地板相连。连接到操作面板的信号电缆都必须通过电缆卡子将C类电缆中的屏蔽线固定在电缆卡子支架上，屏蔽才能产生效果。

应该尽量避免将A、B、C这3类电缆混装于一个导线管内。如分装有困难，也应将B、C类电缆通过屏蔽板与A类电缆隔开。在FANUC系统中，每个单元均配有用于屏蔽的电缆卡子。在装配过程中，使用电缆卡子将B、C类电缆固定在支架上。

2.浪涌吸收器的使用

为了防止来自电网的干扰，且在异常输入时起到保护作用，电源的输入应该设有保护措施，通常采用的保护装置是浪涌吸收器。浪涌吸收器包括两部分，一个为相间保护，另一个为线间保护。

浪涌吸收器除了能够吸收输入交流的干扰信号以外，还可以起到对电路的保护作用。当输入的电网电压超出浪涌吸收器的钳位电压时，会产生较大的电流，该电流即可使5A断路器断开，而输送到其他控制设备的电流随即被切断。

3.伺服放大器和电动机反馈电缆的地线处理

FANUC伺服放大器与I系列系统间用光纤（FSSB）连接，大大减少了系统与伺服放大器之间的信号干扰。但是，由于伺服放大器和伺服电动机之间的反馈电缆仍然会受到干扰，还是容易造成伺服放大器和编码器的相关报警。所以，伺服放大器和电动机反馈电缆之间的接地处理非常重要。按照前面介绍的接地要求，将伺服放大器和电动机间的地线连接。

根据动力电缆与反馈电缆分开的原则，动力电缆和反馈电缆使用2个接地端子板FANUC提供的动力电缆为屏蔽电缆，也可以进行动力电缆屏蔽。电动机的接地线需从接地端子板上连接到电动机一侧，接地线铜芯截面积通常应大于1.2mm2。

当接地线出现问题时，FANUC的I系列产品通常会发出计数错误SV0367（count miss）、串行数据错误SV0368（serialdataerror）和数据传输错误SV0369（datatrans error）伺服报警。当机床出现以上报警时，可以从抗干扰入手，采取上述措施能有效地减少干扰，提高系统抗干扰的能力。

4.导线捆扎处理(www.xing528.com)

在配线过程中，通常将各类导线捆扎成圆形线束，线束的线扣节距应尽量均匀，导线线束的规定见表6-1。

表6-1　导线线束的规定

线束内的导线超过30根时，允许加1根备用导线并在其两端头进行标记。标记采用回插的方式以防止脱落。线束在跨越活动门时，其导线数不应超过30根，超过30根时，应再分离出1束线束。

随着机床设备的智能化，遥感、遥测等技术越来越多地在机床设备中使用，绝缘导线的电磁兼容问题越来越突出。目前，电气回路配线已经不局限在一般绝缘导线，屏蔽导线也开始广泛地被采用。因此，在配线时应注意：

①不要将大电流的电源线与低频的信号线捆扎成1束。

②没有屏蔽措施的高频信号线不要与其他导线捆成1束。

③高电平信号线与低电平信号线不能捆扎在一起，也不能与其他导线捆扎在一起。

④高电平信号输入线与输出线不要捆扎在一起。

⑤直流主电路线不要与低电平信号线捆扎在一起。

⑥主回路线不要与信号屏蔽线捆扎在一起。

5.行线槽的安装与导线在行线槽内的布置

电气元件应与行线槽统一布局、合理安装、整体构思。与元器件的横平竖直要求相对应，行线槽的布置原则是每行元器件的上下都安放行线槽，整体配电板两边加装行线槽。当配电板过宽时，根据实际情况在配电板中间加装纵向行线槽。根据导线的粗细、根数多少选择合适的行线槽。导线布置后，不能使槽体变形，导线在槽体内应舒展，不要相互交叉。允许导线有一定弯度，但不可捆扎，不可影响上槽盖。