編碼器在伺服系統中的干擾故障是怎么回事？

高精度伺服編碼器被用于許多行業。作為一些自動化機器的關鍵部件，它在自動控制系統中的適用性，是高速電機伺服編碼器線的常見應用。高速電機伺服編碼器線路的可靠性和可靠性立即危及機器和設備的特性，而危及其可靠性和可靠性的關鍵因素之一是抗干擾問題，接下來，西安德伍拓公司和大家一起討論這個干擾問題以及如何解決它。

1. 編碼器報警含義：

號碼	信息	內容
360	n AXIS: ABNORMAL CHECKSUM(INT)	內置脈沖編碼器發生校驗和錯誤。
361	n AXIS: ABNORMAL PHASE DATA(INT)	內置脈沖編碼器發生相位數據錯誤。
362	n AXIS: ABNORMAL REV.DATA(INT)	內置脈沖編碼器發生轉速計數錯誤。
363	n AXIS: ABNORMAL CLOCK(INT)	內置脈沖編碼器發生時鐘錯誤。
364	n AXIS: SOFT PHASE ALARM(INT)	數字伺服軟件檢測到內置脈沖編碼器的無效數據。
365	n AXIS: BROKEN LED(INT)	內置脈沖編碼器發生LED錯誤。
366	n AXIS: PULSE MISS(INT)	內置脈沖編碼器發生脈沖錯誤。
367	n AXIS: COUNT MISS(INT)	內置脈沖編碼器發生計數錯誤。
368	n AXIS: SERIAL  DATA  ERROR(INT)	內置脈沖編碼器發出的傳輸數據無法接收。
369	n AXIS: DATA TRANS. ERROR(INT)	從內置脈沖編碼器接收的數據發生CRC或停止位錯誤。
380	n AXIS: BROKEN LED(EXT)	分離型檢測器的LED錯誤。
381	n AXIS: ABNORMAL PHASE(EXT)	分離型直線尺發生相位數據錯誤。
382	n AXIS: COUNT MISSEXT)	分離型檢測器發生脈沖錯誤。
383	n AXIS: PULSE MISS(EXT)	分離型檢測器發生計數錯誤。
384	n AXIS: SOFT PHASE ALARM(EXT)	數字伺服軟件檢測到分離型檢測器的無效數據。
385	n AXIS: SERIAL DATA ERROR(EXT)	分離型檢測器發出的傳輸數據無法接收。
386	n AXIS: DATA TRANS. ERROR(EXT)	從分離型檢測器接收的數據發生CRC或停止位錯誤。
387	n AXIS: ABNORMAL ENCODER(EXT)	分離型檢測器發生錯誤。詳情請與光柵尺制造廠家聯系。

上表部分術語的理解：

內置脈沖編碼器或內置式：指軸的速度位置數據取自裝在 FANUC 伺服電機內的編碼器。

分離式檢測器或分離式：指軸的速度數據取自裝在 FANUC 伺服電機內的編碼器，而位置數據則取自與絲杠直連的檢測器如分離式編碼器或安裝在床身上的光柵尺、直線尺等。

相位異常或相位數據報警：可以理解為在編碼器內部芯片之間數據傳輸時發生異常報警。

軟相報警：可以理解為編碼器的位置數據異常或數據無效報警。

2. 編碼器電纜連接圖

編碼器型號：A860-2000-T301；A860-2000-T321；A860-2001-T301；A860-2001-T321；A860-2005-T301；A860-2005-T321

編碼器插座管腳接法如圖：

3. 編碼器報警的解決辦法

361-AL：在編碼器內部芯片之間傳輸異常報警，修改參數解決。

364-AL：位置數據異常報警，多為干擾引起，測量反饋線的噪音，排查干擾源。

365-AL：LED 沒有連接報警，換編碼器。

366-AL：脈沖丟失報警，信號振幅太低，換編碼器。

367-AL：計數丟失報警，測量反饋線的噪音，換編碼器。

368-AL：數據錯誤報警，放大器與編碼器之間通訊停止，檢查反饋連接，換編碼器。

369-AL：CRC 錯誤報警，放大器與編碼器之間通訊擾亂，測量反饋線的噪音。

453-AL：阿爾法軟件無連接報警，位置數據與極數據之間的關系異常，換編碼器。

當含有 368 報警等多個編碼器報警同時發生時，按 368 報警處理。

當含有 369 報警等多個編碼器報警同時發生時，按 369 報警處理。

3.1AL-361 報警：Phase alarm 含義：編碼器內產生不正確的檢測報警。

AL-361 報警產生時，通過關機重啟可消除，因為只是在編碼器內產生不正確檢測，并不是實際故障。通過修改下面參數可防止 361 報警發生。

16i、18i、21i  2276.2=1

15i 2689.2=1

開機時編碼器內 LSI 與 EEPROM 之間數據傳輸出現異常時出現 361 報警。

第一次上電時，EEPROM 在編碼器內存儲電機信息

3.2AL-364 報警：Soft Phase alarm 含義：干擾引起位置數據異常。AL-369 報警：CRC Error 含義：干擾引起伺服放大器與編碼器通訊紊亂。

測量反饋線噪音的方法：

示波器的地線探頭接 JF1 的 12 腳（0V），信號探頭測量 5(SD)腳、6(*RD)腳。測量編碼器噪音圖如下圖：



當噪音 VCN 超過 10VP-P 或 VDN 超過 1VP-P，可以通過系統的 DGN356 查看反饋插補計數來代替示波器，通常 DGN356 顯示 0，當從編碼器來的位置數據混亂時，DGN356的值會上升，關機后會清除，開機時顯示 0。當無窮大的反饋數據接收到時，伺服軟件將自動糾正，糾正值就叫反饋插補值。當異常數據連續檢測到時，就會產生 AL-364 報警。

3.3針對噪音的解決辦法，即針對編碼器 364、367、369 報警的解決辦法。

對關鍵線進行合理布線，把信號電纜和強電電纜分開布線，信號地與強電地分別接在不同的地線支架上。



關鍵地線，如上圖2.12.3把 PSMi 的控制電源 CX1A 的地線接在信號地系統上。

連接同一個 PSMi 的所有 SPMi、SVMi 的編碼器信號地必須連接在同一個地線支架上如圖。



當在 X-Y 平面上有附加軸時，在電機金屬外殼上增加地線，而放大器不要連接地線。安裝磁環能有效減小干擾對編碼器信號的影響。

針對 364、369 報警，首先把磁環安裝在位置 A 上，當位置 A 還無法完全避免編碼器報警發生時，增加磁環，把增加的磁環安裝在位置 B 和 C 上如圖。


針對 367 報警，首先把磁環安裝在位置 D 上，當位置 D 還無法完全避免編碼器報警發生時，增加位置 B 和 C如圖。

4. 當編碼器發生偶爾干擾報警時，可從下面幾項去檢查：

1. 檢查接地情況。注意零線與地線、強電地與信號地、近地與遠地接地電阻的區別。

2. 檢查浪涌、滅弧器等裝置是否齊全。

3 . 檢查電柜布線是否合理。

4. 檢查所有電壓，必要時用示波器監測控制電壓是否有瞬間跌落的情況發生。

5. 檢查伺服電機、主軸電機(變頻主軸電機)插頭插座處連接情況，是否進油進水或接觸不良。

6. 編碼器電纜檢查，如電纜是否破皮、線材是否采用雙絞線，屏蔽線是否接地。

7. 伺服電機、主軸電機(變頻主軸電機)動力電纜檢查，如三相及地線連接是否正確，電纜是否破皮等情況發生。

8. 伺服電機制動器電纜檢查，是否采用了帶屏蔽層電纜及屏蔽層是否接地。

9. 檢查感性負載元件或其回路如換刀用電磁閥、主軸夾緊裝置用電磁閥等是否異常，

10. 接觸器、繼電器觸點火花是否正常。

11. 加工時傳導到編碼器本身的振動現象是否嚴重。

12. 周邊是否有高頻低電壓大電流的設備在工作，如電焊機、高頻爐等。

13. 總結發生最頻繁報警的規律，如某個程序段、某個動作指令、某個時間段，軸移

14. 動速度、電纜移動位置、各軸相對位置等信息。

15. 編碼器長度越長，里面的0V,5V線徑越粗。

解決有關編碼器的干擾問題時，應該從系統設計入手，根據實際現場的應用與環境條件選擇合適的設備，編碼器系統一般受到共模和差模干擾，對于共模干擾來講我們可選擇差分類型的編碼器，比如雙極性類型，對于差模干擾，一般對于電纜選擇，線路路徑，電源系統隔離處理，信號參考等需要仔細設計與布置。