Zakłócenia i niechciane napięcia

Dzień dobry wszystkim,

Jakiś czas temu walczyłem z podłączeniem przycisków z panelu sterowniczego. Rozwiązaniem problemu był ethernet smoothstepper. Wszystko udało się bez problemu podłączyć, nowy komputer zaimplementować, wszystko śmiga ale...

Dopadło mnie zdaje się zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Mianowicie:
1. F5 - załączam obroty wrzeciona i tym samym pompę chłodzenia (mokry chińczyk) - dostaję po chwili emergency stop
2. Jeżeli już losowym szczęściem wrzeciono się załączy za chwilę dostaję komendę go home i moment potem go to zero
3. wrzeciono łatwiej załącza się przy zadaniu wysokich obrotów (duża częstotliwość) niż małych ~3200 rpm = 53-55 Hz. Przy niskich obrotach pojawia się najwięcej zakłóceń
4. Po odpięciu portu z podłączonymi przyciskami nie ma żadnego problemu
5. podłączony port w ESS, odłączone przyciski powstają zakłócenia
6. W oknie podglądu sygnału na portach po włączeniu wrzeciona widać chwilowe załączenie wszystkich wejść (wyindukowane napięcie)
7. Napięcie indukuje się na odłączonych z obu stron przewodach:

• +/- 60mV DC

• 20v AC 50Hz (dla wyłączonego wrzeciona)

• 20v AC ~2kHz (dla włączonego wrzeciona)

8. na Estopie w konfiguracji 100ms opóźnienia jest ustawione

Wszystkie kable które obsługują silniki, wrzeciono, sygnały wewnątrz szafy są ekranowane i uziemione, pulpit sterowniczy jest uziemiony, falownik także

Niestety (brak wiedzy) użyłem pojedynczych przewodów do podłączenia przycisków i kabla nieekranowanego do lampek sygnalizacyjnych i przełączników na pulpicie sterowniczym a wszystko biegnie w jednym peszlu i występują tam różne napięcia: 5V, 12V, 230V, sygnałowy ekranowany do sterownika VFD - uziemiony ekran.

Chciałbym uniknąć rozbierania tego peszla i wymieniania kabli. Czy przyczyną w ogóle mogą być te nieekranowane przewody i kable z panelu? Czy może ułożenie ESS nad płytą BOB na której są przekaźniki? Czy jakieś inne przyczyny? Jak można rozwiązać ten problem?

Moja wiedza w tym temacie jest znikoma, maszyna hobbystyczna ale solidna, budowana przeze mnie. Póki co nie miałem okazji zetknąć się z takimi problemami i na etapie konstruowania nie przyszło mi do głowy że ekrany mogą być tak istotne.

Z góry dziękuję za odpowiedź i pozdrawiam
Maciej

Ogólnie wszędzie gdzie jest problem z zakłóceniami przewody nawinąć na rdzenie ferrytowe, no i jednak ekranowane przewody byłyby zdecydowanie lepsze

Dodane 2 minuty 31 sekundy:
Polecam ten filmik https://youtu.be/DJfiOqaeFDg bardzo treściwy i facet fajnie i przystępnie tłumaczy

Niepodłączone z jednej strony przewody (czyli te które przekazują napięcie z przycisku na sterownik, zakładając że masz logikę przycisków NO) działają jak antena. Tak jak Kolega wyżej pisze może pomóc rdzeń ferrytowy. Wiem, że w niektórych aplikacjach jakiś pozytywny efekt dała zmiana logiki z NO na NC
Ewentualnie- jak nie chcesz pruć przewodów i dawać nowych, ekranowanych- możesz spróbować dać przekaźnik przy sterowniku, tak aby przycisk załączał przekaźnik, a ten dopiero podawał napięcie do sterownika- wtedy można by się pokusi by dać większe napięcie na przyciski (Oczywiście nie 230V, a np 24v zamiast 12- o ile oczywiście przewody i przyciski są na takie napięcie dostosowane)- napiecie które się w przewodach indukuje raczej nie przesteruje przekaźnika.
Oczywiście jak masz tam przycisk od E-stopu, to przekaźnik w jego obwodzie jest moim zdaniem niedopuszczalny- tu trzeba by jednak ten jeden obwód odseparować- ja rozumiem, że E-stop masz jako NC wykonany?

Na linii są dwa estopy, które są NC. Trochę przyznam że się tu nie popisałem bo połączenie zrobiłem lutując kilka kabelków w jeden, ale no tak skonstruowana jest płytka SSK-MB2 że krańcówki i estopy schodzą się do jednego punktu, do którego z resztą 10 skrętek się nie zmieści...

Natomiast w oprogramowaniu wyraźnie widać że to nie estop a sam sygnał z przycisku z pulpitu "reset" załącza polecenie "external estop requested". Nie mam wiec wątpliwości że to wina tych nieszczęsnych prądów.

Co do przekaźników, owszem wyjście trafne ale to 13 dodatkowych przekaźników w szafie, do kupienia i kupa kolejnych przewodów, nie jest to dla mnie satysfakcjonujące rozwiązanie muszę przyznać. Szafę mam nie wielką, na teraz już chyba powoli robi się za mała, ale nie mogłem tego przewidzieć na początku projektu. Tak więc miejsca na te przekaźniki też nie ma tam za wiele....

Rdzeń ferrytowy dałem jeden na ten moment i nie zmienił nic ani w wskazaniach multimetru, ani w wywoływaniu zakłóceń.

Przyciski mimo że są z tych tańszych to jednak nie wykazują cech zwornych, tak że narazie też wolałbym je pozostawić takie jakie są.

Zauważyłem natomiast że po uziemieniu pulpitu sterowniczego (tak mi się wydaje że to po tej operacji), a wyłączeniu zasilania lampki sygnalizacyjne (230v) lekko się żarzą... Nie jestem pewien czy to jeszcze zakłócenia czy to już przebicie...


Krótkie objaśnienia:
czarne zmostkowane przewody: "firanki" to +5v do przycisków, a z drugiej strony od każdego przycisku biegnie czerwony przewód do szafy sterowniczej.

Czerwone przewody wychodzą z lewej strony ze ściany szafy i biegną wprost do ESS. I to o tych przewodach jest ciągle mowa.
ESS jest zamontowane na "rusztowaniu" nad BOB - SSK-MB2

Zobacz tu: https://forbot.pl/blog/czym-jest-filtr- ... ec-id40448

MaciejKamyk pisze: ↑

06 lut 2021, 13:11

Jak można rozwiązać ten problem

Sposoby są cztery.
1. Ekranowanie przewodu.
2. Dławik szeregowo.
3. Kondensator równolegle.
4. Pętla prądowa.
Ekran nie przepuszcza pola elektrycznego, dławik stanowi dużą a kondensator małą impedancję dla prądu zmiennego, a pętla prądowa polega na wymuszeniu w przewodzie na tyle wysokiego prądu, żeby zakłócenia nie mogły go znacząco zmienić.

Dziękuję serdecznie za odpowiedzi. Co prawda problem na ten moment jeszcze nie jest rozwiązany ale miałem dosłownie chwilę czasu żeby przestudiować artykuł z forbota. Skleciłem na jego podstawie bardzo prosty filtr rc z kondensatora i rezystora i podpiąłem pod przycisk resetu, który często żył własnym życiem.
Co prawda drugi rezystor ze schematu na forbocie podpiąłem do GND a nie +5v ale zakłócenia jakby ustały. Musze przyjrzeć się temu bliżej i przetestować to z innym przyciskami.

Ekranowanie w ostateczności, to byłaby gruba robota z odpinaniem dużej ilości przewodów, której wolałbym uniknąć.
Nie do końca wiem jak taki dławik miałby wyglądać (jestem elektronikiem laikiem). Kondensator zawiera się w filtrze drgań styków.
Pętla prądowa brzmi niebezpiecznie, a że nie mam o tym pojęcia wolę zostać przy bezpieczniejszych metodach

Gdyby ktoś mógłby mi podpowiedzieć jak schemat takiego filtra dla moich 14 przycisków powinien wyglądać przy zmostkowanych 5v na każdym będę wdzięczny.

Przykład z Forbota dotyczy Arduino, i logiki gdzie musisz podać masę na wejście, aby mieć stan wysoki. Jeśli masz u siebie na odwrót (tj. podajesz +5V na wejście sterownika), to ten układ będzie musiał inaczej wyglądać (zakładam, że na odwrót)

Dławik= to cewka wpięta szeregowo w układ, jak poszukasz pod hasłem dławik przeciwzakłóceniowy, to znajdziesz masę ofert

Dobrym pomysłem jest danie rdzenii na wyjścia falownika bo on powoduje spore zakłócenia. Ogólnie to możesz wejść w szczegóły bo rdzeń rdzeniowi nie równy, warto wejść w opisy i poczytać o materiale z którego rdzeń jest zrobiony,jeśli jednak dla ciebie nie jest to ważne to na pewno ludzie sprzedają jakieś rdzenie z demontażu

Dziękuję za odpowiedzi.

Do rdzeni ferrytowych dojdę, natomiast chciałbym zastosować to jakoś rzecz na przyszłość a nie jako rozwiązanie problemów, domniemuję że nie rozwiąże to sprawy.

Poniżej załączam schemat filtru, który wydaje mi się że mógłby zadziałać, chciałbym prosić o weryfikację. Próbowałem właśnie jakoś zrobić schemat forbota na odwrót.

Adi123 pisze: ↑

07 lut 2021, 00:13

Dławik= to cewka wpięta szeregowo w układ, jak poszukasz pod hasłem dławik przeciwzakłóceniowy, to znajdziesz masę ofert

W istocie sporo jest takich dławików, są nawet zupełnie przystępnych rozmiarów. Natomiast charakteryzują się różnymi parametrami, które nie wiem jak odpowiednio dobrać.