定型机数据采集器的抗干扰技术

概述：
定型机数据采集器工作在电磁环境非常恶劣的场所，良好的抗干扰技术是数据采集器可靠工作的基本保证。本文分析了定型机数据采集器的干扰信号的主要来源，从硬件技术与软件技术两方面对干扰信号进行了处理。

一、前言
定型机的作用是将布在料槽浸上化工料，被轧辊均匀压榨后，进入烘箱。布料经过烘箱时就会在高温热风 作用下烘干定型，经过定型后的布料具有良好的手感及稳定的尺寸。在浙江绍兴的印染企业，布料定型的生产线大部分是从韩国引进的，该生产线具有自动化程度 高、可靠性好等优点，其缺点是信息化能力低。为了提高企业的信息化水平，需要对生产线进行信息化改造，因此定型机数据采集器就成为了信息化改造的关键设 备。自动化生产线由于大量使用了变频器与PLC进行控制，导致生产线现场电磁环境非常的恶劣，数据采集时的干扰信号非常严重。为了使数据采集器可靠的工作，抗干扰技术成为了数据采集的重点内容。

二、定型机数据采集器的组成
定型机需要采集的数据有，烘箱温度、风扇转速、车速、门幅宽度、上下超喂等。因此，数据采集系统需要由检测电路、人机对话、单片机最小系统、模数转换、计数电路和通信接口等组成。检测电路主要由温度检测、风速车速检测、门幅检测、上下超喂检测等构成。数据采集系统如图1所示。

三、定型机数据采集器干扰信号的主要来源
1.供电系统干扰
定型机由十多台电动机组成，其中主机链条的电机功率最大，为22KW,当众多的电机在启动与停止时不可避免的带来电网电压的波动，有时甚至会出现长时间的欠压、过压和短时尖峰电压。因此，供电系统产生的干扰信号经电源线很方便的进入了数据采集器中。
2.变频器干扰
变频器是将交流电转换成直流电再转换成频率和电压可变的交流电的一种电源变换器，在电源的转换过程中会产生干扰。数据采集器需要采集的车速信号、上下超喂信号、风速等直接由变频器输出，因此信号的干扰非常的严重。
3.数据采集器自身的干扰
数据采集器是以单片机为核心的元器件设计的，单片机在工作时必需要有时钟信号，即振荡器。因此，单片机外接的晶振是一个很强的干扰源。当然，在设计系统时对某些问题考虑不全面，如元器件布局不合理、电路工作不可靠、元器件质量差等也会形成干扰。

四、定型机数据采集器硬件电路抗干扰设计
1.电源电路的抗干扰设计
定型机由十多台电机构成，对供电电网会造成较大的波动，对数据采集器的干扰较大。为了防止供电电源 对数据采集器的干扰，应该在供电电源与数据采集器之间加入交流稳压器，使得数据采集器的供电电源处于稳定状态。定型机为感性负载，在电源中会有高频干扰信 号，因此还要在电源电路中加入如图2所示的平行滤波器，消除高频干扰信号通过电源线路对数据采集器的干扰。

另外为了防止数据采集器中的模拟电路、数字电路和单片机之间通过电源进行相互干扰，采取了对上述三大部分电路进行独立供电的方式，如图3所示。

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