（1）信号线的分组

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A、B、C三类。A类电缆是导通交/直流动力电源的电缆，电压一般为380V/220V/110V的强电，接触器信号和电动机的动力电缆会对外界产生较强的电磁干扰，特别是电动机的动力线对外界干扰很大。因此，A类电缆是数控系统中较强的干扰源。B类电缆导通继电器以24V电压信号为主的开关信号，这种信号因为电压较A类信号低，电流也较小，一般比A类信号干扰小。C类电缆电源工作负载是5V，主要信号线有显示电缆、I/O Link电缆、手轮电缆、主轴编码器电缆和电动机的回馈电缆。因为此类信号在5V的逻辑电平下工作，并且工作的频率较高，极易受到干扰，在机床布线时要特别注意采取相应的屏蔽措施。

机床所使用的电缆分类如表4-1所示，每组电缆应按表中所述处理方法处理，并按分组走线，电缆走线方法如图4-17所示。

表4-1 信号线的分组

①分开走线指每组间的电缆间隔要在10cm以上。

②电磁屏蔽指各组间用接地的钢板屏蔽。

图4-17 信号线分组与走线

图4-18 数控机床的地线系统

（2）数控机床各种地线的连接

数控机床应采用一点接地法，不可图方便，到处就近接地，结果造成多点接地，形成地环流。数控机床接地方法有三种，即为信号地、框架地和系统地，见图4-18所示。接地系统配线的注意事项如下：

①信号地（Signal Ground，SG）。供给电信号用的基准电压。在控制单元中，信号地与框架地仅在一处相连。

②框架地（Frame ground，FG）。框架地（FG）的目的是用来提高系统可靠性，屏蔽内部和外来的噪声，具体而言，在设备的框架、单元外壳、面板与设备相连接口电缆的屏蔽。

③系统地（System ground）。系统地是把各设备或单元之间设置的框架地（FG）作为系统与大地相连接。系统地的接地电阻小于100Ω。接地电缆要有足够的横截面积，以便安全应对短路时的故障电流（一般大于AC电源线的截面积）。在供电时，系统地线要与AC电源线构成一体使用，地线分开连接时，不要供电。

CNC控制单元中的电气回路的零线通过系统地（SG）接线端子与电柜接线板相连。SG端子在控制单元背面的印制电路板上。数控装置系统地的连接如图4-19所示。图4-20所示为数控机床实际接地的方法。图4-20a所示为将所有金属部件连接在一点上的接地方法，图4-20b所示的接地方法是设置两个接地点，把主接地点和第二接地点用截面积足够大的电缆连接起来。

（3）抑制、缩小供电线路的干扰

数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备，要避免大功率起动、停止频繁的设备和电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，而采用独立的动力线供电。在电网电压变化较大的地区，供电电网与数控机床之间应加自动调压器或电子稳压器，以减小电网电压的波动。动力线与信号线要分离，信号线采用绞合线，以减少和防止磁场耦合和电场耦合的干扰。

图4-19 数控装置系统地的连接

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图4-20 数控机床的接地线示意图

（4）防止强电干扰

数控机床强电柜中的接触器、继电器等电磁部件都是CNC系统的干扰源。交流接触器，交流电动机频繁起动、停止时，其电磁感应现象会使CNC系统控制电路中产生尖峰、浪涌等噪声，线圈电感将产生很高能量的脉冲电压。这个脉冲电压会通过电缆干扰电子线路。因此，一定要对这些电磁干扰采取措施，予以消除。为减小这个电压，在AC设备中使用灭弧器，在DC中使用二极管，具体的措施如下：

①在交流回路中。在交流接触器线圈的两端或交流电动机的三相输入端并联RC网络，称为CR灭弧器，如图4-21所示。如采用压敏电阻，又称浪涌吸收器，也可对线路中的瞬变、尖峰等噪声起一定的保护作用，可钳制脉冲电压的峰值电压，但不能控制脉冲电压的突然上升，因此，推荐使用CR灭弧器。灭弧器的CR值标准，根据线圈的静态电流和直流电阻确定。

a.电阻值R相当于线圈的有效直流电阻。

b.静态电容量C为I²/10～I²/20μF。

②在直流电路中。对于直流接触器或直流电磁阀的线圈，在它们的两端反相并入一个续流二极管，称为二极管形灭弧器，如图4-22所示。二极管的耐压值约为额定电压的2倍，电流也约为2倍。

图4-21 CR灭弧器

图4-22 二极管形灭弧器

这些办法均可抑制这些电器产生的干扰。但要注意的一点是，这些吸收网络的连线不应大于20cm；否则，效果不会太好。另外，在CNC系统的控制电路的输入电源部分，也要采取措施。一般是在三相电源线间并联浪涌吸收器，从而有效地吸收电网中的尖峰电压，起到一定的保护作用。

（5）电缆的装夹与屏蔽处理

与CNC连接的电缆，均需经过屏蔽处理，应按图4-23所示方法紧固。装夹屏蔽线时除夹住电缆外，还兼屏蔽处理作用，这对系统的稳定性极为重要，因此必须实施。如图4-23所示，剥开部分电缆皮使屏蔽层露出，将其用紧固夹子拧到机床厂家制作的地线板上。紧固夹子附在CNC上。

图4-23 电缆的装夹与屏蔽处理

屏蔽线的屏蔽地只许接在系统侧，而不能接在机床侧，否则会引起干扰。

综上所述，数控机床的接地应注意事项如下：

①数控机床的地线、数控系统的地线和信号地线必须分开，避免干扰信号通过地线相互干扰。数字电路地线与模拟电路地线必须区分开，且只在一点相连，否则两种电路会相互影响。长传输线的屏蔽层应一端接屏蔽地线，屏蔽地线都接机柜地线，然后单独接大地。

②当有多个元器件要接在同一地线上时，如果在低频（f<1MHz）电路中，元器件和布线的电感不大，为减小地线环路造成的干扰，常采用一点接地。如果在高频（f＞10MHz）电路中，元器件和布线的电感和分布电容将造成各接地线之间的混合，为缩短接地线，采用多点就近接地。频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，地线长度不应过长，否则采用多点接地。

数控系统工作在生产现场，生产现场的振动、粉尘、湿度、温度、电磁波等因素也是影响数控机床数控系统正常运行的另一原因，因此数控机床的数控系统必须具有很强的抗干扰能力和适应环境能力，以保证在恶劣环境下正常工作。