(3)系统内各电气设备的保护接地端子用尽量粗和短的黄绿双色线连接到 接地排上,如图7-7所示。 控制柜 伺服电源 伺服驱动器 伺服驱动器Y 伺服驱动器 开关电源 变 Z 接地排 x轴Y轴Z轴主轴 电机电机‖电机电机 图7-7保护接地例 (4)保护接地线不要构成环路,如图7-8所示 伺服驱动 (变频器) e⑨ 接地排 地排 接地排 (a)正确接法 伺服驱动 (变频器) 接地排 接地排 (b)不正确接法 图7-8保护接地方法
(3)系统内各电气设备的保护接地端子用尽量粗和短的黄绿双色线连接到 接地排上,如图 7-7 所示。 图 7-7 保护接地例 (4)保护接地线不要构成环路,如图 7-8 所示。 (a) 正确接法 (b) 不正确接法 图 7-8 保护接地方法 接地排 1 2 3 接地排 伺服驱动 (变频器) M 接地排 1 2 3 PE 接地排 伺 服 电 源 伺 服 驱 动 器 X 伺 服 驱 动 器 Y 伺 服 驱 动 器 Z 开 关 电 源 变 频 器 X 轴 Y 轴 Z 轴 主轴 电机 电机 电机 电机 控制柜 接地排 伺服驱动 (变频器) M 接地排 1 2 3
(5)设备金属外壳(或机箱)良好接地(大地),是抑制静电放电干扰的最 主要措施。一旦发生静电放电,放电电流可以由机箱外层流入大地,不会影响内 部电路。 (6)设备外壳接大地,起到屏蔽作用,减少与其他设备的相互电磁干扰。 、工作接地 1、工作接地方式 为了保证设备的正常工作,如直流电源常需要有一极接地,作为参考零电位, 其它极与之比较,例如±15V、±5V、±24V等。信号传输也常需要有一根线接 地,作为基准电位,传输信号的大小与该基准电位相比较。这类地线称工作地线 在系统中一定要注意工作地线的正确接法,否则非但起不到作用反而可能产生干 扰,如共地线阻抗干扰、地环路干扰、共模电流辐射等等。工作接地方式有浮地、 单点接地和多点接地。 (1)浮地 如图7-9所示,工作地线与金属机箱绝缘,工作地线是浮置的,其目的是 防止外来共模噪声对内部电子线路的干扰。 保护地线 金属外壳 机箱 工作地线 机箱 屏蔽地线 机箱 图7-9浮地方式 (2)单点接地 如图7-10所示,单点接地是指一个电路或设备中,只有一个物理点被定义 为接地参考点,而其他凡是需要接地的点都被接到这一点上。如果一个系统包 含许多设备,则每个设备的“地”都是独立的,设备内电路采用自已的单点接 地,然后整个系统的各个设备的“地”都连到系统唯一指定的参考点上。设备 内部电路的单点接地有串联、并联、串一并联混合接地三种方式
(5)设备金属外壳(或机箱)良好接地(大地),是抑制静电放电干扰的最 主要措施。一旦发生静电放电,放电电流可以由机箱外层流入大地,不会影响内 部电路。 (6)设备外壳接大地,起到屏蔽作用,减少与其他设备的相互电磁干扰。 二、工作接地 1、工作接地方式 为了保证设备的正常工作,如直流电源常需要有一极接地,作为参考零电位, 其它极与之比较,例如±15V、±5V、±24V 等。信号传输也常需要有一根线接 地,作为基准电位,传输信号的大小与该基准电位相比较。这类地线称工作地线, 在系统中一定要注意工作地线的正确接法,否则非但起不到作用反而可能产生干 扰,如共地线阻抗干扰、地环路干扰、共模电流辐射等等。工作接地方式有浮地、 单点接地和多点接地。 (1)浮地 如图 7-9 所示,工作地线与金属机箱绝缘,工作地线是浮置的,其目的是 防止外来共模噪声对内部电子线路的干扰。 图 7-9 浮地方式 (2)单点接地 如图 7-10 所示,单点接地是指一个电路或设备中,只有一个物理点被定义 为接地参考点,而其他凡是需要接地的点都被接到这一点上。如果一个系统包 含许多设备,则每个设备的“地”都是独立的,设备内电路采用自已的单点接 地,然后整个系统的各个设备的“地”都连到系统唯一指定的参考点上。设备 内部电路的单点接地有串联、并联、串—并联混合接地三种方式。 机箱 机箱 机箱 工作地线 保护地线 金属外壳 屏蔽地线
(a)单点串联接地方式 (b)单点并联接地方式 模拟地线 数字地线 噪声地线 金属地线 (c)单点串联和并联混合接地方式 图7-10单点接地 单点接地比较简单,走线和电路图相似,电路布线时比较容易。其缺点是: 地线太长,当系统工作频率很高时,地线阻抗增加,容易产生共地线阻抗干扰 另一方面频率的升高使地线之间、地线和其他导线之间由于电容耦合、电感耦 合产生的相互窜扰大大增加。 (3)多点接地 如图7-11所示,多点接地是指设备(或系统)中的各个接地都直接接到距 它最近的接地平面上,以便使接地线的长度为最短,接地平面可以是设备的底板、 专用接地线、甚至是设备的框架。 图7-11多点接地方式 多点接地的优点是接线比较简单,而且在连接地线上出现高频驻波的现象
(a) 单点串联接地方式 (b) 单点并联接地方式 (c) 单点串联和并联混合接地方式 图 7-10 单点接地 单点接地比较简单,走线和电路图相似,电路布线时比较容易。其缺点是: 地线太长,当系统工作频率很高时,地线阻抗增加,容易产生共地线阻抗干扰, 另一方面频率的升高使地线之间、地线和其他导线之间由于电容耦合、电感耦 合产生的相互窜扰大大增加。 (3)多点接地 如图 7-11 所示,多点接地是指设备(或系统)中的各个接地都直接接到距 它最近的接地平面上,以便使接地线的长度为最短,接地平面可以是设备的底板、 专用接地线、甚至是设备的框架。 图 7-11 多点接地方式 多点接地的优点是接线比较简单,而且在连接地线上出现高频驻波的现象 1 2 3 1 2 3 数字地线 噪声地线 模拟地线 金属地线 2 4 1 3
也明显减少。但是多点接地系统中的多地线回路对线路的维护提出了更高的要 求。因为设备本身的腐蚀、冲击振动和温度变化等因素都会使接地系统出现高 阻抗,而使接地效果变差。 (4)混合接地 混合接地是指对系统的各部分工作情况作一个分析,只将那些需要就近接地 的点直接(或需要高频接地的点通过旁路电容)与接地平面相连。而其余各点采 用单点接地的办法 、工作接地设计要点 (1)设备地线不能布置成封闭的环状,一定要留有开口,因为封闭环在外 界电磁场影响下会产生感应电动势,从而产生电流,电流在地线阻抗上有电压降, 容易导致共阻抗干扰; (2〕采用光电耦合、隔离变压器、继电器、共模扼流圈等隔离措施,切断 设备或电路间的地环路,抑制地环路引起的共阻抗耦合干扰; (3)设备内的各种电路如模拟电路、数字电路、功率电路、噪声电路等都 应设置各自独立的地线(分地),最后汇总到一个总的接地点 (4)低频电路(f<1MHz)一般采用树权型放射式的单点接地方式,地线的 长度不应该超过地线中高频电流波长(λ=c/f)的1/20即丨<λ/20。较长的地 线应尽量减小其阻抗,特别是减小电感,例如增加地线的宽度,采用矩形截面导 体代替圆导体作地线等; (5)高频电路(f>1MHz)一般采用平面式多点接地方式,或采用混合接地 方式,如工控机电路底板的工作地线与机箱采用多点接地方式 (6)工作地线浮置方式(工作地线与金属机箱绝缘)仅适用小规模设备(这 时电路对机壳的分布电容较小)和工作速度较低的电路(频率较低),而对于规 模较大、电路较复杂、工作速度较高的控制设备不应采用浮地方式; (7)机柜内同时装有多个电气设备(或电路单元)的情况下,工作地线、 保护地线和屏蔽地线一般都接至机柜的中心接地点(接地排),然后接大地,这 种接法可使柜体、设备、机箱、屏蔽和工作地都保持在同一电位上。 、屏蔽接地
也明显减少。但是多点接地系统中的多地线回路对线路的维护提出了更高的要 求。因为设备本身的腐蚀、冲击振动和温度变化等因素都会使接地系统出现高 阻抗,而使接地效果变差。 (4)混合接地 混合接地是指对系统的各部分工作情况作一个分析,只将那些需要就近接地 的点直接(或需要高频接地的点通过旁路电容)与接地平面相连。而其余各点采 用单点接地的办法。 2、工作接地设计要点 (1)设备地线不能布置成封闭的环状,一定要留有开口,因为封闭环在外 界电磁场影响下会产生感应电动势,从而产生电流,电流在地线阻抗上有电压降, 容易导致共阻抗干扰; (2)采用光电耦合、隔离变压器、继电器、共模扼流圈等隔离措施,切断 设备或电路间的地环路,抑制地环路引起的共阻抗耦合干扰; (3)设备内的各种电路如模拟电路、数字电路、功率电路、噪声电路等都 应设置各自独立的地线(分地),最后汇总到一个总的接地点; (4)低频电路(f<1MHz)一般采用树杈型放射式的单点接地方式,地线的 长度不应该超过地线中高频电流波长(λ=c/f)的 1/20 即 l<λ/20。较长的地 线应尽量减小其阻抗,特别是减小电感,例如增加地线的宽度,采用矩形截面导 体代替圆导体作地线等; (5)高频电路(f>1MHz)一般采用平面式多点接地方式,或采用混合接地 方式,如工控机电路底板的工作地线与机箱采用多点接地方式; (6)工作地线浮置方式(工作地线与金属机箱绝缘)仅适用小规模设备(这 时电路对机壳的分布电容较小)和工作速度较低的电路(频率较低),而对于规 模较大、电路较复杂、工作速度较高的控制设备不应采用浮地方式; (7)机柜内同时装有多个电气设备(或电路单元)的情况下,工作地线、 保护地线和屏蔽地线一般都接至机柜的中心接地点(接地排),然后接大地,这 种接法可使柜体、设备、机箱、屏蔽和工作地都保持在同一电位上。 三、屏蔽接地
为了抑制噪声,电缆、变压器等的屏蔽层需接地,相应的地线称为屏蔽地线。 在低阻抗网络中,利用低电阻导体可以降低干扰作用,故低阻抗网络常用作电气 设备内部高频信号的基准电平(如机壳或接地板),这种端接点应标明符号 ”,公共基准电位的连接应使用单独点尽可能靠近吒端子直接接地或连接 它自己的外部(无噪声)大地导体端子。设备中的“”端子一般作为屏蔽地 1、屏蔽电缆的选择 屏蔽电缆的种类很多,一般可分为普通屏蔽线,双绞屏蔽线,同轴电缆。普 通带编织层的多芯电缆具有电场屏蔽作用,双绞屏蔽线其总屏蔽层可以抑制电场 干扰,双绞线可以抑制磁场干扰。 (1)普通屏蔽线 适用于工作频率30KHz以下,特殊情况可用到几百千赫。 普通屏蔽线用于:输入/输岀信号线、模拟信号线、脉冲式接口驱动器控制信 号线(线长≤2m)、计算机串行通讯线(线长≤加m)、电源线、电机强电线 (2)双绞线和屏蔽双绞线 适用于工作频率100KHz以下,特殊情况可用到几百千赫,双绞线具有较好 的磁场屏蔽性能。 双绞线用于:直流电源线、小功率交流电源线(<1KW)。 屏蔽双绞线用于:编码器信号线、高频信号线、脉冲接口式驱动器控制信号 线(线长>2m),计算机串行通讯线(线长>2m)。 (3)同轴电缆 适用于工作频率1000MHz以下。 (4)双重屏蔽电缆 在系统中,如果采用一根电缆同时传输模拟信号和高频数字信号,则必须采 用各自屏蔽线外再包一层总屏蔽的双重屏蔽电缆,这种电缆能防止电缆内部信号 线间的干扰。 2、屏蔽电缆接地设计要点 (1)对于低频电路(K<1MHz),电路通常是单端接地,屏蔽电缆的屏蔽层也 应单端接地,单端接地对电场起到主动屏蔽的作用,也能起到被动屏蔽作用,但
为了抑制噪声,电缆、变压器等的屏蔽层需接地,相应的地线称为屏蔽地线。 在低阻抗网络中,利用低电阻导体可以降低干扰作用,故低阻抗网络常用作电气 设备内部高频信号的基准电平(如机壳或接地板),这种端接点应标明符号 “ ”,公共基准电位的连接应使用单独点尽可能靠近 PE 端子直接接地或连接 它自己的外部(无噪声)大地导体端子。设备中的“ ”端子一般作为屏蔽地。 1、屏蔽电缆的选择 屏蔽电缆的种类很多,一般可分为普通屏蔽线,双绞屏蔽线,同轴电缆。普 通带编织层的多芯电缆具有电场屏蔽作用,双绞屏蔽线其总屏蔽层可以抑制电场 干扰,双绞线可以抑制磁场干扰。 (1)普通屏蔽线 适用于工作频率 30KHz 以下,特殊情况可用到几百千赫。 普通屏蔽线用于:输入/输出信号线、模拟信号线、脉冲式接口驱动器控制信 号线(线长≤2m)、计算机串行通讯线(线长≤2m)、电源线、电机强电线。 (2)双绞线和屏蔽双绞线 适用于工作频率 100KHz 以下,特殊情况可用到几百千赫,双绞线具有较好 的磁场屏蔽性能。 双绞线用于:直流电源线、小功率交流电源线(<1KW)。 屏蔽双绞线用于:编码器信号线、高频信号线、脉冲接口式驱动器控制信号 线(线长>2m),计算机串行通讯线(线长>2m)。 (3)同轴电缆 适用于工作频率 1000MHz 以下。 (4)双重屏蔽电缆 在系统中,如果采用一根电缆同时传输模拟信号和高频数字信号,则必须采 用各自屏蔽线外再包一层总屏蔽的双重屏蔽电缆,这种电缆能防止电缆内部信号 线间的干扰。 2、屏蔽电缆接地设计要点 (1)对于低频电路(f<1MHz),电路通常是单端接地,屏蔽电缆的屏蔽层也 应单端接地,单端接地对电场起到主动屏蔽的作用,也能起到被动屏蔽作用,但