有前辈对我说，做工业控制千万不要用单片机，我偏不信，这回头大了

prettywolf · 发表于 2015-12-10 15:20:12

主控板采用MINI32F103,用2块八路晶体管控制板通过电磁阀控制12个气缸
接近开关用了18个LJ12A3-4-Z/BX 接近开关直流6V12V24V36V通用三线NPN常开,这种是信号线常输出12V高电平，触发时低电平。有3个还无法使用呢，因为最多支持16个中断，且PB3还不能用。
步进电机5个，使用了TIM2的4个通道和TIM3的通道1输出脉冲(PA0~3 PA6),方向用PA4 5 7 8 11,驱动板是TB6560 3A步进电机驱动器
目前状况是工作基本正常，但是有干扰时，中断乱触发，特别是拿个电钻在机器附近上电到处晃时，电磁阀时不时地啪啪啪吸合。
STM32的供电是采用手机充电器，步进电机使用220v转24VDC,接近开关是220v转12VDC,三个电源完全独立。机器机体已接地。
有前辈对我说，做工业控制千万不要用单片机,会干扰的，必需要用PLC，我不信。
也有前辈说，用单片机做工控的是败家仔，烧钱。我不信。
因为我每个部分都做了光耦隔离，干扰个毛线啊。
请老师指教一下，我想坚持用单片机。再学PLC应该不难，但我不想写那些梯形图，觉得没有C语言优美。
原理图：

接线图：

步进电机驱动板：

晶体管驱动板：

casy · 发表于 2015-12-10 16:06:40

haha,求解释！
我们做的通讯类的工控机用的arm+Linux~~~

红木甲板 · 发表于 2015-12-10 16:07:19

拿杜邦线连连就不要指望抗干扰了，另外电源也必须要隔离电源，工业场合的电源环境更差。
小型PLC的CPU本质上和单片机是差不多的，有的就是单片机做的，要抗干扰关键还是电源和板子要做的好

simms01 · 发表于 2015-12-10 16:07:36

你stm32的电源是隔离型 DC/DC / AC/DC ? 必须用隔离型电源。

另外很多国产的PLC 内核就是stm32

magicoctoy · 发表于 2015-12-10 16:15:40

问题出在电源和地的隔离。光耦隔离有个前提：输入和输出的“地”必须不同即“不通”，通了光耦也就等于“一个三极管”不会有隔离效果。
正确做法：光耦前部分“电源和地”与光耦后部分“电源和地”，分别提供2个不同的“电源和地”，那么光耦才能起到“隔离”作用。

prettywolf · 发表于 2015-12-10 16:18:37

回复【4楼】simms01:
---------------------------------
用的是普通手机充电器，应该就是AC/DC,也尝试插到笔记本USB给单片机供电,同样状况

prettywolf · 发表于 2015-12-10 16:20:40

回复【5楼】magicoctoy:
---------------------------------
我的这个的是做到像你正确做法那样的。

magicoctoy · 发表于 2015-12-10 16:20:46

回复【5楼】magicoctoy:
---------------------------------
补充：“STM32的供电是采用手机充电器”是不行的，电源必须使用“隔离电源”，单独尤其是“单片机电源”。最好选择有EMC认证的那种。

prettywolf · 发表于 2015-12-10 16:21:57

回复【8楼】magicoctoy:
---------------------------------
谢谢，我买一个测试一下。

magicoctoy · 发表于 2015-12-10 16:26:00

补充：“特别是拿个电钻在机器附近上电到处晃时，电磁阀时不时地啪啪啪吸合”这个应该辐射干扰了。跳线将“电钻”产生的“辐射”吸收到了电路当中，最好打一次PCB样做个成品出来。

magicoctoy · 发表于 2015-12-10 16:31:53

你的问题都是EMC-电磁兼容的问题，工业当中普遍存在，只能碰到一个问题就解决一个问题。有些知名国外的PLC拿到现场用，工程人员没有EMC经验“乱”安装产品也会出问题的。去学习了解EMC相关的知识，对使用、开发、安装工业控制产品是非常必要的。

prettywolf · 发表于 2015-12-10 16:36:35

回复【10楼】magicoctoy:
---------------------------------
想试验成功了再打板的。

magicoctoy · 发表于 2015-12-10 16:45:29

验证方案可以，测试还是做成品吧，钱还是要花的。做产品前还是学学EMC方面的知识，可以少走很多弯路。

prettywolf · 发表于 2015-12-10 17:28:14

回复【13楼】magicoctoy:
---------------------------------
好的

wangyan915205 · 发表于 2015-12-11 07:57:00

单片机做工控板肯定没问题！电磁阀是感性负载，直流线圈要加续流二极管。本人用固态继电器一次控制10个交流接触器，杠杠的

myxiaoniao · 发表于 2015-12-11 08:23:00

电源你想隔离就必须全部隔离，拿铁盒子把控制部分全部装起来，做不到的话还不如共地并接地呢

lison0103 · 发表于 2015-12-11 08:42:26

单片机可以用在工控上吧。。
降成本基本都用单片机，PLC贵

abb200628 · 发表于 2015-12-11 08:48:45

晶体管驱动板在哪买的，发个链接

365mcu · 发表于 2015-12-11 09:05:16

回复【14楼】prettywolf:
---------------------------------
我觉得是你程序问题吧，不知道你为什么一定要用中断来判断信号是输入（中断的判断是不可控的，容易被干扰）。一般接近开关的响应要求应该不会太高几十ms总够了吧，你就一直查询IO口状态记录持续时间来确定电平是否发生有效变化不就可以了。当然光耦隔离后面还是需要加滤波电路或者TVS管增加抗干扰能力的。
工业应用许多场景都是用的单片机。

prettywolf · 发表于 2015-12-11 10:23:28

回复【18楼】abb200628:
---------------------------------
已私信

prettywolf · 发表于 2015-12-11 10:27:17

回复【19楼】365mcu:
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觉得中断比较科学吧，感觉也不是很好，因为要消抖动，在中断里要delay 10ms,这时，步进电机就会有点迟延感。我觉得也是要改一下了。

prettywolf · 发表于 2015-12-11 10:28:08

回复【16楼】myxiaoniao:
---------------------------------
把5v,12v,24v的GND连起来?

365mcu · 发表于 2015-12-11 10:57:52

回复【21楼】prettywolf:
---------------------------------
中断有任何边沿条件成立，但是不是实际触发条件的话也会进入，不科学吧除非时间要求特别严格，一般不用中断做这个判断。可以1ms执行一个IO状态查询，连续20ms（即20次查询）为高电平即为高，连续20ms为低电平即为低，判断一个跳变沿为40ms，其中也避免了抖动干扰导致的误触发。

simms01 · 发表于 2015-12-11 11:09:26

..为何不打板呢现在互联网+ pcb板厂打样都很便宜一块10cm*10cm大小的板打样就是个50全包

yjwpm · 发表于 2015-12-11 11:22:56

就你的这套电路，不被干扰才怪，乱七八糟一大堆怎么能不被干扰，你把PLC拆解（PLC的主板也整成开发板形式）成这样你在试试看，PLC会不会被干扰，绝对是跟你的单片机的效果是一样的///

prettywolf · 发表于 2015-12-11 11:51:11

回复【24楼】simms01:
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说来惭愧，接触单片机才一年，很多知识还不到家。这个是硬着头皮上的。见招拆招吧，积累些经验。

prettywolf · 发表于 2015-12-11 11:53:15

回复【25楼】yjwpm:
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说来惭愧，接触单片机才一年，很多知识还不到家。这个是硬着头皮上的。见招拆招吧，积累些经验。

prettywolf · 发表于 2015-12-17 09:55:34

最新进展：在开关电源（220-12、220-24、220-5）的上一级增加一个电源滤波器220V20A双级电源净化器CW4L2-10A/20A-T，问题似乎解决了，再观察一段时间吧。
还有我们同时设计的一台玉石切割机，用的stm8芯片控制220v电机正反转和步进电机的，之前也是类似问题，使用之后也能正常使用了。

FLYNN_SH · 发表于 2016-7-7 20:32:35

经验告诉我，一般情况下出的问题先从自身找原因。。。

你这种需求我做过，没出什么问题。。。电源确实很重要。。。

mack13013 · 发表于 2016-7-7 20:46:59

原理图上GND网络只有一组。应该是有一组隔离网络就一组电源和GND

jinggx · 发表于 2016-7-7 21:58:17

莫信所谓的砖家前辈忽悠，工控上大把的单片机。
另外，隔离与不隔离，看你的水平了。我做过不隔离的用在机器上，n多电机电磁铁的，很稳定，用的就是f103r8

slsdz · 发表于 2016-7-7 22:24:40

红木甲板发表于 2015-12-10 16:07
拿杜邦线连连就不要指望抗干扰了，另外电源也必须要隔离电源，工业场合的电源环境更差。
小型PLC的CPU本质 ...

langliqiuqian · 发表于 2016-7-8 08:53:42

PLC一般采用的是ARM+LINUX结构也有X86+WINCE等等，为了实时性好控制更灵活方便而已，而你现在出现的干扰问题和PLC采用什么架构关系不大；
现在需要解决的是抗干扰问题也就是EMC问题，你的电路中没有任何EMC抗干扰电路，所以出现问题很正常，即使是有光耦隔离也不一定就不会不产生干扰。所以还是建议你从硬件电路设计入手进行解决，电磁干扰一个是干扰源另外一个就是耦合途径，你现在两个问题都很清楚，做有针对性的电路设计即可。
不知道你软件里是否有滤波算法，这个也很重要；

xuande · 发表于 2016-7-8 09:14:47

标题太误导人了。

bruellyyang · 发表于 2016-7-8 10:51:37

楼主是做医疗器械的？

电脑小白 · 发表于 2016-7-8 11:48:16

主控芯片上加屏蔽罩。就ok了。

xcs101 · 发表于 2017-1-24 20:33:54

你这电路板都不用去耦电容的，如果地线没处理好，输入很容易出问题，我用stm8做焊接检测也遇到过，现在正常了，更别说电机的干扰了。

Moowox · 发表于 2017-1-29 18:18:10

学习，有敢吃螃蟹的

超级歪 · 发表于 2017-2-1 00:05:25

prettywolf 发表于 2015-12-11 10:27
回复【19楼】365mcu:
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觉得中断比较科学吧，感觉也不是很好，因为要消抖 ...

再加上一个窗口看门狗中断，试试看

czhaii · 发表于 2017-2-1 07:43:00

不容易

2938690046 · 发表于 2017-2-2 18:21:54

magicoctoy 发表于 2015-12-10 16:31
你的问题都是EMC-电磁兼容的问题，工业当中普遍存在，只能碰到一个问题就解决一个问题。有些知名国外的PLC ...

对头刚想说

正点原子 · 发表于 2017-2-6 19:08:40

没问题的，关键看你的设计

HerryZ · 发表于 2017-2-6 23:39:34

手机充电器供电是有问题的，要做电源隔离。
NPN接近开关的电路感觉有点简单了

wjfhsym · 发表于 2017-2-7 15:56:06

标题不要乱起。出现这种问题肯定是你隔离没做好，导致EMC不过关。工控场合电源隔离最重要，这种场合的产品首先要考虑隔离电源，（如隔离变压器）多路AC或DC输出，同时保证电网波动10%-20%情况下，你的DC-DC或LDO（输入、纹波等）满足条件。另外，你光耦输出部分和 MCU共地，这种接法最多算是电平转换，若要隔离肯定不能共地。

aiyoyo · 发表于 2017-4-18 15:32:21

楼主这个东西做好了么，我的毕业设计和你这个有点像能加个好友咨询一下么

rindy · 发表于 2017-4-18 19:45:21

只能说你那些前辈很水

ruanyongyu · 发表于 2017-4-19 16:27:40

PLC能做的，单片机都能做。前辈老矣，尚能饭否？
我做过一次，用STM32控制电磁阀，没出现电磁干扰问题。

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有前辈对我说，做工业控制千万不要用单片机，我偏不信，这回头大了

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