1 PC Wykorzystane płyty PCB Fanuc A20B-2001-0933 A20B20010933 A2OB-2OO1-O933

FANUC A20B-2001-0933 | Wzmacniacz serwo serwo serii Alpha SVM2-40/80 i płyta sterująca — dla serii A06B-6079-H20x, 2-osiowy, interfejs typu A/B, wycofana część zamienna CNC, pochodzenie Japonia

Przegląd

FANUC A20B-2001-0933 to płyta sterująca PCB dla dwuosiowych modułów wzmacniaczy serwo serii Alpha SVM2 w zakresie prądów od 40A do 80A — napędów zasilających większe silniki serwo serii Alpha w obrabiarkach CNC i powiązanych systemach automatyki.

Rodzina płyt A20B-2001-093x (z wariantami -0931, -0933 i powiązanymi podwariantami) obejmuje średnie i wysokie prądy znamionowe SVM2, obsługując funkcje sterowania osiami dla dwukanałowych napędów używanych do sterowania silnikami serwo klasy α12/2000 i α22/2000.

W zakresie modułów serwo Alpha A06B-6079, SVM2 (Servo Valve Module, 2-osiowy) reprezentuje konfigurację dwuosiową — dzieląc jedną wspólną sekcję zasilania między dwa niezależne napędy osi serwo.

A20B-2001-0933 to inteligencja sterująca, która sprawia, że oba napędy osi działają jednocześnie i niezależnie: dwa oddzielne pętle sterowania serwo, dwa zestawy odbiorników sprzężenia zwrotnego z enkoderów, dwa zestawy wyjść sterowania bramką, dwa obwody monitorowania alarmów — wszystko zarządzane przez tę jedną płytę sterującą.

Zrozumienie pozycji A20B-2001-0933 w SVM2 wymaga znajomości fizycznej struktury tych modułów.

Moduł SVM2 zawiera co najmniej dwa różne typy płyt: płytę sterującą/napędową (A20B-2001-0933) i płytę okablowania (A16B-2202-0775, A16B-2203-0595 lub podobne, w zależności od konkretnego wariantu H-numeru).

Płyta sterująca zapewnia inteligencję; płyta okablowania zapewnia interfejs zasilania — rezystory pomiaru prądu, połączenia sterowania bramką z tranzystorami IPM i interfejs złącza do zewnętrznego okablowania. Razem tworzą kompletne układy elektroniczne napędu osi serwo w aluminiowej obudowie modułu.

Kluczowe specyfikacje

Miejsce SVM2 w architekturze serwo Alpha

System wzmacniaczy serwo Alpha wykorzystuje architekturę wspólnej magistrali DC — moduł PSM (Power Supply Module) dostarcza wyprostowane zasilanie DC do wspólnej szyny magistrali, a poszczególne moduły SVM pobierają z tej szyny zasilanie dla swoich odpowiednich faz silnika.

Taka konstrukcja ze wspólną magistralą oznacza, że PSM musi zapewniać wystarczającą całkowitą zdolność prądową dla wszystkich podłączonych modułów SVM i SPM (wrzeciono) jednocześnie, ale poszczególne moduły SVM są stosunkowo kompaktowe, ponieważ muszą obsługiwać tylko przełączanie i sterowanie prądem dla własnych osi.

SVM2 z płytą sterującą A20B-2001-0933 znajduje się w części SVM2 o wyższym prądzie.

Podczas gdy mniejsze warianty SVM2 (H201 do H204, używające płyty sterującej A20B-2001-0931) obsługują osie z lżejszymi silnikami serwo, warianty SVM2-40/80 i -80/80 używające płyty -0933 napędzają znacznie większe silniki — silniki serwo o prądzie szczytowym 40A lub 80A na oś. 

Napędy te znajdują się na cięższych osiach dużych centrów obróbczych, wytaczarek, poziomych centrów obróbczych i podobnych maszyn, gdzie obciążenia osi i przyspieszenia wymagają wysokiego momentu obrotowego silnika, a tym samym wysokiego prądu szczytowego.

Interfejs typu A i B — podwójna kompatybilność

Jedną z cech konstrukcyjnych A20B-2001-0933 jest jego kompatybilność zarówno z interfejsami poleceń typu A (analogowy ±10V), jak i typu B (PWM) z płyty sterowania osi CNC.

Ta podwójna kompatybilność była ważna w okresie przejściowym, gdy FANUC przenosił swoje generacje CNC ze starszego analogowego interfejsu typu A do nowszego interfejsu PWM typu B:

Typ A: Używany z FANUC Series 0C, 15A, 15B, 16A, 16B, 18A i 21TA — karta osi CNC wysyła analogowy sygnał ±10V proporcjonalny do prędkości zadanej.

Płyta sterująca SVM2 odbiera ten sygnał analogowy i konwertuje go na referencję prądową dla pętli serwo.

Typ B: Używany z FANUC Series 0 Model D i późniejszymi wariantami Series 16B typu B — CNC wysyła sygnał PWM o stałej częstotliwości nośnej, ze współczynnikiem wypełnienia proporcjonalnym do prędkości zadanej.

Płyta sterująca SVM2 demoduluje ten sygnał, aby wyodrębnić referencję prędkości.

Przełącznik DIP na module SVM2 wybiera, jakiego typu interfejsu użyje napęd.

Ten przełącznik musi być ustawiony prawidłowo dla używanego interfejsu CNC — nieprawidłowe ustawienie powoduje alarm VRDY OFF natychmiast po włączeniu zasilania.

NV-RAM — Krytyczne repozytorium parametrów

A20B-2001-0933 zawiera układ NV-RAM (nieulotna pamięć RAM), który przechowuje typ silnika i parametry specyficzne dla osi dla pętli serwo SVM2.

Ten zestaw parametrów definiuje model silnika, limit prądu, rozdzielczość enkodera, wzmocnienie pętli prędkości i inne ustawienia specyficzne dla napędu.

Te parametry muszą być zgodne z konkretnymi silnikami serwo podłączonymi do napędu.

Podczas wymiany uszkodzonego A20B-2001-0933 na płytę zamienną:

Układ NV-RAM z oryginalnej płyty można często przenieść na płytę zamienną, jeśli awaria oryginalnej płyty była usterką obwodu, a nie uszkodzeniem danych NV-RAM.

Pozwala to zachować parametry silnika w jednym kroku.

Alternatywnie, parametry można wprowadzić ręcznie za pomocą czterech przycisków na przednim panelu (MODE, UP, DOWN, DATA SET) z numerem typu silnika z tabliczki znamionowej silnika i tabel parametrów w instrukcji serwisowej serii Alpha.

Często zadawane pytania

P1: Moduł SVM2 pokazuje diodę alarmową, a oś zawiodła, ale druga oś w tym samym module działa. Czy płyta A20B-2001-0933 jest przyczyną?

Jednostronna awaria jednej z dwóch osi SVM2 (L lub M), podczas gdy druga oś działa normalnie, jest bardziej prawdopodobnie spowodowana usterką w module tranzystora IPM tej osi, obwodzie pomiaru prądu płyty okablowania, kablu enkodera lub silniku — niż w płycie sterującej, która obsługuje obie osie.

Jeśli płyta sterująca ulegnie awarii, obie osie zazwyczaj alarmują jednocześnie, ponieważ awarii uległ wspólny obwód sterujący. Wyizoluj usterkę, sprawdzając najpierw kabel i złącze enkodera dla uszkodzonej osi (najczęstsze źródło awarii jednej osi w napędach Alpha), a następnie sprawdź IPM dla tej osi.

Płyta sterująca staje się podejrzana, gdy obie osie ulegają awarii jednocześnie bez żadnej przyczyny mechanicznej.

P2: Czy A20B-2001-0933 można używać w dowolnym module A06B-6079, czy tylko w określonych wariantach H-numeru?

A20B-2001-0933 jest określony dla konkretnych wariantów SVM2 — H205, H206, H207, H208 i H209 w zakresie prądów 40A–80A.

Warianty SVM2 o niższym prądzie (H201 do H204) używają płyty sterującej A20B-2001-0931. 

Skalowanie prądu w obwodach sprzężenia zwrotnego prądu płyty sterującej jest ustawione dla zakresu wyższych prądów — użycie -0933 w module o niskim prądzie lub -0931 w module o wysokim prądzie spowodowałoby nieprawidłowe ustawienia limitu prądu i nienormalne zachowanie serwo.

Zawsze dopasuj płytę sterującą do konkretnego modułu A06B-6079-HXXX, w którym jest zainstalowana.

P3: Po wymianie A20B-2001-0933 napęd generuje natychmiastowy alarm serwo po włączeniu zasilania. Jaka jest najczęstsza przyczyna?

Najczęstszą przyczyną jest nieprawidłowo ustawiony przełącznik DIP interfejsu typu A/B. Sprawdź, czy przełącznik wyboru interfejsu na module SVM2 jest zgodny z używanym interfejsem CNC — typ A dla analogowych systemów 16A/18A/0C, typ B dla odpowiednich wariantów CNC z interfejsem typu B.

Drugą najczęstszą przyczyną są nieprawidłowe parametry silnika w NV-RAM płyty zamiennej — jeśli załadowane zostaną domyślne lub niewłaściwe parametry silnika, pętla serwo będzie nieprawidłowo dostrojona do podłączonego silnika i natychmiast zaalarmuje.

Sprawdź ustawienie przełącznika i upewnij się, że parametry typu silnika odpowiadają specyfikacji podłączonego silnika serwo.

P4: Moduł SVM2 bardzo się nagrzewa podczas pracy. Czy to problem z płytą sterującą?

Generowanie ciepła w module SVM2 pochodzi głównie z sekcji zasilania (tranzystory IPM), a nie z płyty sterującej. Płyta sterująca działa przy niskiej mocy i pozostaje chłodna.

Jeśli moduł działa znacznie cieplej niż normalnie, przyczyny są zazwyczaj następujące: pogorszone styki termiczne między IPM a radiatorem (wyschnięta pasta termiczna, wymaga wymiany); częściowo zwarty IPM pobierający więcej prądu niż normalnie; lub problem z przepływem powietrza chłodzącego (zatkany filtr, uszkodzony wentylator). 

Są to problemy z sekcją zasilania. Awaria płyty sterującej rzadko powoduje nietypowe nagrzewanie; częściej powoduje nieprawidłowe zachowanie serwo lub alarmy.

P5: Czy można przetestować płytę A20B-2001-0933 przed zainstalowaniem jej w maszynie produkcyjnej?

Niezawodne testowanie płyty sterującej wzmacniacza serwo wymaga kompatybilnego stanowiska testowego — w szczególności dopasowanej sekcji zasilania modułu SVM2 (lub kompletnego napędu SVM2), dopasowanego silnika serwo Alpha i kompatybilnego CNC FANUC lub przyrządu testowego, który może wysyłać polecenia serwo i weryfikować reakcję osi.

Testowanie płyty A20B-2001-0933 w izolacji (poza kompletnym modułem SVM2) nie jest praktyczne do weryfikacji wydajności serwo.

W przypadku zastosowań krytycznych dla produkcji, pozyskanie płyty sterującej od specjalistycznego centrum napraw, które przetestowało ją na kompletnym stanowisku testowym SVM2 z odpowiednim silnikiem serwo Alpha, zapewnia najwyższą pewność przed instalacją.