Fanuc AC A20B-1001-0120 Płytka serwo-jednostki spindlowej A20B10010120 A2OB-1OO1-O12O

FANUC A20B-1001-0120 PowerPoint AC Digital Spindle Drive Control PCB For A06B-6055 Spindle Drive Series, od 3 do 30 kW, 200 ′′ 240 VAC, 165 × 130 × 40 mm, 1,2 kg, B-53425E

Przegląd

W sprawieFANUC A20B-1001-0120jest układem sterującym dla pierwszej generacji cyfrowych napędów węzłowych AC FANUC serii A06B-6055. Ta rodzina napędów węzłowych oznaczała znaczący przejście w technologii obrabiarek CNC:przejście od wcześniejszych analogowych napędów węzłowych prądu stałego (gdzie prędkość była sterowana przez analogowy sygnał ± 10 V) do cyfrowych napędów prądu przemiennego z cyfrową kontrolą prędkości i momentu obrotowego w pętli zamkniętej, informacji zwrotnych o koderach węzłowych i przechowywania parametrów na pokładzie.

A20B-1001-0120 to tablica, która umożliwiła tę cyfrową operację.

W napędzie A06B-6055 deska sterująca (A20B-1001-0120) znajduje się w przedniej dostępnej pozycji w podwoziu napędowym zawiera mikroprocesor sterujący, obwody wejściowe odniesienia prędkości,obwody przetwarzania informacji zwrotnych kodera, generatory sygnału PWM dla sterowników bazowych IGBT oraz 7-segmentowy wyświetlacz alarmowy, z którego technicy obsługi technicznej wykonują diagnozę awarii bez żadnego innego sprzętu badawczego.

Ten projekt z przodu, skierowany do użytkownika, był celowy: inżynierowie FANUC rozumieli, że dostęp do obsługi technicznej w środowiskach produkcyjnych musi być szybki,a kody alarmowe LED na powierzchni tablicy zapewniają natychmiastowe identyfikację usterek bez otwierania napędu lub łączenia przyrządów.

Zakres napędu objęty A20B-1001-0120 obejmuje silniki odwrotowe modelu 1 do modelu 30 ‡ zakres od około 3 kW do 30 kW mocy.Ta sama płyta sterująca obsługuje cały zakres, ponieważ parametry specyficzne dla silnika (typ silnika, nominalny prąd, maksymalna prędkość, rozdzielczość kodera) są przechowywane w chipie NV-RAM zamontowanej na płycie.Różne napędy z rodziny A06B-6055 są konfigurowane w fabryce poprzez programowanie tej pamięci NV-RAM z odpowiednimi parametrami silnika i napędu.

W przypadku wymiany tablicy A20B-1001-0120chip NV-RAM musi zostać przeniesiony z oryginalnej płyty lub NV-RAM nowej płyty musi zostać zaprogramowany z odpowiednimi parametrami z podręcznika obsługi.

Główne specyfikacje

Znaczenie "cyfrowego" w cyfrowym sterowaniu węzłem AC

Seria A06B-6055 reprezentowała przejście na cyfrowe sterowanie wrzutowym w czasie, gdy "cyfrowe" nosiło prawdziwe znaczenie inżynieryjne, a nie tylko język marketingowy.

Kluczowym postępem w porównaniu z poprzednikami analogowymi była cyfrowa regulacja prędkości w pętli zamkniętej z odwrotną informacją o koderze węzła.

W analogowym napędzie węzłowym prądu stałego regulacja prędkości zależała od dokładności generatorów tachometrów i obwódów analogowych,z przyrostami pętli i szerokością pasma odpowiedzi ograniczoną tolerancjami komponentów analogowych.

Cyfrowy system przemiany prądu zastąpił tachometr kodowaniem impulsu na silniku wrzutowym, a analogowy regulator prędkości cyfrową pętlą sterującą w mikroprocesorze deski sterującej.

Wynik praktyczny: szybsze odzyskiwanie prędkości po zmianie obciążenia cięcia, lepsza dokładność utrzymywania prędkości pod różnymi obciążeniami wrotów, and the ability to implement spindle orientation — stopping the spindle at a precise angular position for automatic tool change — in a way that was consistent and reliable rather than requiring the laborious tuning that analogue orientation circuits demanded.

Orientacja wrotnika przy użyciu algorytmu orientacji A20B-1001-0120 jest inicjowana przez CNC za pomocą polecenia orientacji (zwykle M19 w programie części),i napęd precyzyjnie spowalnia i pozycjonuje wrot w zdefiniowanym przez koder kącie orientacji, gotowy do włączenia rękawicy ATC do posiadacza narzędzi.

Seria A06B-6055

Rodzina napędów wrotów A06B-6055 obejmuje szeroki zakres mocy i konfiguracji napięcia wrotów,z każdym kodem modelu A06B-6055-HXXX odpowiadającym określonemu modelowi silnika i właściwemu prądowiNiektóre często spotykane warianty:

A06B-6055-H002:Jeden z modeli bazowych, potwierdzony w użyciu deski sterującej A20B-1001-0120.A06B-6055-H103, H112, H118, H206:Dalsze warianty w zakresie mocy, wszystkie wykorzystujące ten sam A20B-1001-0120 sterowanie PCB ‡ płyta jest powszechna w całym zakresie, z konfiguracją napędową przechowywaną w NV-RAM.

Podstawowa sekcja (plata napędowa) każdego napędu A06B-6055 różni się pod względem prądu nominalnego i dopasowania silnika, ale deska sterująca jest wspólna w całej rodzinie produktów.

Ta wspólna cecha stanowiła celową decyzję projektową FANUC, która zmniejsza zapas części zamiennych wymaganych do utrzymania floty napędów A06B-6055obsługuje wszystkie rozmiary napędu w zakresie.

Kody alarmowe LED ¢ Diagnostyka pokładowa

Siedem-segmentowy wyświetlacz LED na powierzchni A20B-1001-0120 wyświetla dwucyfrowy kod alarmowy, gdy napęd wykryje awarię.Te kody pozwalają technikom zdiagnozować kategorię usterki bez dodatkowych przyrządów:

AL-02:Utrata wykrywania prędkości silnika brak lub zakłócenie sygnału kodera; podejrzany kabel kodera, zasilanie kodera lub awaria sprzętu kodera.

AL-12:Nadmiar temperatury wewnętrznej ∼ nadmiar temperatury napędu; sprawdź wentylator chłodzący, temperaturę otoczenia i cykl pracy.

AL-17:Niedostateczne napięcie w łączach prądu stałego  problem z napięciem zasilania lub usterka obwodu przedładowania; sprawdź wejście trójfazowe.

W podręczniku obsługi technicznej B-53425E przedstawiono pełną tabelę wszystkich kodów alarmowych dla serii A06B-6055, ich specyficznych warunków awarii oraz zalecanych działań diagnostycznych i naprawczych.

Niniejszy podręcznik jest podstawowym źródłem informacji na temat wszelkich czynności serwisowych lub naprawczych A20B-1001-0120 i powinien być dostępny dla każdego technika pracującego z tymi napędami.

NV-RAM - kluczowy składnik wymiany płyt

The NV-RAM (non-volatile RAM) chip on the A20B-1001-0120 contains the drive's motor type registration and parameter set — the stored data that tells the control board which spindle motor it is paired with and what the operating limits, zyski i orientacje są.

Wszystkie parametry dostępne za pośrednictwem przycisków przedniego panelu napędu (MODE, UP, DOWN, DATA SET) są przechowywane w tej pamięci NV-RAM.

W przypadku wymiany wadliwej płyty A20B-1001-0120 na płytę zamienną:

Opcja 1  Przeniesienie NV-RAM:Należy ostrożnie odładować lub użyć ekstraktoru chipów, aby usunąć NV-RAM z wadliwej płyty i zainstalować ją na płytce zamiennej. This is only possible if the original board's NV-RAM is physically and electrically undamaged (which is usually the case if the board failure mode was a power supply or transistor fault rather than total electrical destruction).

Opcja 2 ️ Wprowadzenie parametrów ręcznie:Używając podręcznika B-53425E, wprowadź wszystkie parametry ręcznie przez przyciski przedniej panelu napędu.

W tym celu konieczne jest poznanie numeru modelu silnika, aby zidentyfikować prawidłową tabelę parametrów w podręczniku, a następnie wprowadzenie każdej wartości parametru indywidualnie.

Procedura trwa około 30 do 60 minut i wymaga szczególnej uwagi w celu zapobiegania błędom w wprowadzaniu.

Częste pytania

P1: Jak ustalić, czy nie działa na płytce napędowej lub silniku wrzecionego, ale na płytce napędowej A20B-1001-0120?

Rozpocznij od kodu alarmowego LED na powierzchni tablicy, który określa kategorię awarii.

Kody w zakresie od AL-02 do AL-07 (błędy kodera i wykrywania prędkości) często dotyczą kodera lub jego kabla, a nie deski sterującej.

Kody w zakresie od AL-12 do AL-17 (temperatura i moc) mogą wskazywać na problemy z sekcją zasilania.

W przypadku gdy: napęd nie wyświetla w ogóle wyświetlacza LED (napis nie inicjalizuje się), kod alarmu nie odpowiada żadnemu warunkowi zewnętrznemu,lub usterka pojawia się i znika bez jakiegokolwiek wzoru związanego z obciążeniem lub temperaturą.

Zmiana płyty z znanym dobrym A20B-1001-0120 (odpowiadającym NV-RAM oryginalnej płyty) jest ostateczną diagnozą. Jeśli alarm wyłączy się i napęd działa prawidłowo, oryginalna płyta była wadliwa.

P2: Dostępne wersje napędu obejmują przyrostki /10E, /16F, /19F. Co oznaczają i czy ma znaczenie, która wersja jest używana?

Przekłady przeglądu oprogramowania układowego (/10E, /16F, /19F itp.) określają wersję oprogramowania sterującego znajdującą się w EPROM karty.zakresy parametrów, lub zestawy cech.

W przypadku wymiany podobnej do podobnej, lepsze jest dopasowanie wersji oprogramowania układowego ̇ napęd będzie zachowywał się dokładnie tak jak oryginał.późniejsza rewizja z tej samej rodziny A20B-1001-0120 będzie na ogół działać poprawnie z tymi samymi parametrami NV-RAM, ale należy je dokładnie przetestować po montażu w celu potwierdzenia równoważnego zachowania, w szczególności pod względem kąta orientacji wrzeciona i charakterystyki profilu przyspieszenia.

P3: Jakie są najczęstsze przyczyny awarii napędu A20B-1001-0120 w napędach długotrwałych?

Uszkodzenie kondensatora elektrolitycznego wewnętrznego zasilania płyty jest najczęstszą przyczyną związaną z wiekiem. Kondensatory rozpadają się w wyniku parowania elektrolitów po 10-15 latach.powodujące niestabilne napięcia zasilania, które wytwarzają nieregularne kody alarmowe.

Moduły tranzystorowe na sekcji zasilania (nie tablica sterowania) są częściej źródłem awarii dla alarmów związanych z prądem.chip NV-RAM może ulec awarii z powodu uszkodzenia danych z ESD lub przedłużonego wyczerpania baterii, a EPROM zawierający oprogramowanie sterujące może ulec awarii w wyniku ekspozycji na promieniowanie UV lub zaniku bitów związanego z wiekiem.

Całkowita odnowa A20B-1001-0120 obejmuje zazwyczaj wymianę kondensatora, weryfikację EPROM, kopie zapasowe NV-RAM i test funkcjonalny na platformie testowej napędu z silnikiem wrzutowym.

P4: Czy na orientację wrzeciona (M19) wpływa wersja oprogramowania układu sterowania?

Tak, algorytm orientacji węgla ∙ obliczenia, które spowalniają węgl i pozycjonują go w dowolnym kącie orientacji ∙ jest wdrożony w oprogramowaniu napędowym deski sterującej.

Różne wersje oprogramowania układowego (różne zawartości EPROM) mogą mieć nieco różne nastawienie odpowiedzi orientacyjnej.Jeśli dokładność lub powtarzalność orientacji wrzeciona była dopuszczalna przed awarią deski, zainstalowanie nowego oprogramowania z tą samą wersją oprogramowania stałego i oryginalnymi parametrami NV-RAM powinno przywrócić identyczne zachowanie orientacyjne.

Jeśli wydajność orientacji ulegnie zmianie po wymianie płyty inną wersją oprogramowania,parametry regulacji pozycji orientacyjnej (dostępne za pośrednictwem przycisków przedniego panelu napędowego) mogą wymagać precyzyjnego dostosowania.

P5: Jakie informacje należy przygotować przed wysłaniem napędu lub deski do centrum naprawczego?

Przed wysyłką należy odnotować: pełny numer modelu napędu z tablicy nazwy (A06B-6055-HXXX), numer części deski sterującej i sufiks zmiany (z etykiety na samej tablicy A20B-1001-0120),wszystkie wartości parametrów z napędu (odczytywane za pomocą sekwencji przycisku MODE/UP/DOWN/DATA SET, jak opisano w pkt B-53425E zwykle parametry 20 40), oraz kod alarmowy wyświetlany w momencie wystąpienia awarii.

Jeżeli to możliwe, należy zauważyć, czy usterka pojawiła się nagle, czy rozwijała się stopniowo, oraz czy jest ona związana z temperaturą (najgorsza w przypadku gorącej, zmywa się w przypadku zimnej) lub obciążeniem (pojawia się pod ciężkimi cięciami).

Informacje te umożliwiają centrum naprawy odtworzenie stanu usterki, przetestowanie naprawionej płyty w tych samych warunkach i potwierdzenie, że konkretny tryb awarii został rozwiązany przed zwrotem.