Fanuc A20B-2101-0890 PC Board A20B21010890 - Stosowany A2OB-21O1-O89O

FANUC A20B-2101-0890 | Jednoosiowa Płyta Sterowania Serwo — Seria A20B-2101, Napęd Serwo CNC, Pochodzenie Japonia

Numer części: A20B-2101-0890

Producent: FANUC Corporation (Japonia)

Typ produktu: Płyta sterowania serwo (PCB)

Seria płyt: A20B-2101

Zastosowanie: System napędu serwo CNC FANUC — sterowanie jednoosiowe

Typ produktu: Płytka drukowana (PCB)

Przegląd

A20B-2101-0890 to jednoosiowa płytka drukowana sterowania serwo z serii A20B-2101 firmy FANUC. Seria A20B-2101 obejmuje płyty sterowania napędów serwo stosowane w jednostkach wzmacniaczy serwo FANUC — płyty te zarządzają inteligencją napędu serwo, obsługując przetwarzanie pętli pozycji i prędkości, sterowanie prądem, logikę ochrony i komunikację wzmacniacza dla pojedynczej osi serwo.

Płyty te stanowią elektronikę sterującą, która sprawia, że wzmacniacz serwo działa jak wzmacniacz serwo, a nie tylko jako falownik mocy.

Sekcja mocy wzmacniacza serwo przekształca napięcie magistrali DC w prąd przemienny o zmiennej częstotliwości do napędzania silnika. 

Płyta sterująca — A20B-2101-0890 — określa dokładnie, w jaki sposób ta moc jest stosowana: na jakim poziomie prądu, w jakim czasie i w odpowiedzi na jakie sprzężenie zwrotne. Bez odpowiedniej płyty sterującej sekcja mocy jest bezużyteczna.

Płyty z serii A20B-2101 obsługują różne konstrukcje modułów wzmacniaczy serwo firmy FANUC. Wzmacniacze te — znajdujące się w systemach napędowych FANUC serii αi, α i pokrewnych — są jednostkami zasilającymi silniki serwo w obrabiarkach CNC.

Każda oś w maszynie ma swój własny wzmacniacz. Każdy wzmacniacz zawiera płytę sterującą. Gdy płyta sterująca ulegnie awarii, ta oś przestaje działać.

A20B-2101-0890 to płyta zamienna, która przywraca działanie tej osi.

Kluczowe specyfikacje

Płyta sterowania napędu serwo — funkcje podstawowe

Płyta sterowania napędu serwo obsługuje jednocześnie kilka odrębnych, ale powiązanych funkcji. Zrozumienie tych funkcji wyjaśnia, co robi A20B-2101-0890 i co się dzieje, gdy ulegnie awarii.

Pętla prądowa jest wewnętrzną pętlą sterowania. Porównuje ona zadany prąd silnika z rzeczywistym prądem silnika (mierzoną przez czujniki prądu wzmacniacza) i dostosowuje wyjście PWM, aby doprowadzić rzeczywisty prąd do zadanego poziomu. Pętla ta działa z wysoką częstotliwością odświeżania — zazwyczaj w zakresie dziesiątek kiloherców — aby szybko reagować na zakłócenia prądowe.

Pętla prędkości działa poza pętlą prądową. Porównuje zadaną prędkość z rzeczywistą prędkością (wyznaczoną na podstawie sprzężenia zwrotnego z enkodera) i generuje polecenie prądowe. Pętla prędkości zamyka się wokół pętli prądowej.

Pętla pozycji działa poza pętlą prędkości. Interpolator CNC generuje cele pozycji.

Pętla pozycji napędu serwo porównuje te cele z rzeczywistą pozycją enkodera i generuje polecenia prędkości.

Wszystkie trzy pętle działają na DSP lub procesorze płyty sterującej.

Płyta obsługuje również logikę ochrony wzmacniacza: monitoruje temperatury IGBT, napięcie magistrali DC, limity prądu silnika oraz wszelkie zdarzenia nadprądowe lub przepięciowe. 

Po wykryciu usterki płyta sterująca generuje alarm i wyłącza wyjście.

Seria A20B-2101 — rodzina płyt wzmacniaczy serwo

Seria A20B-2101 to znacząca rodzina obejmująca płyty sterowania napędów serwo dla wielu linii produktów wzmacniaczy FANUC. W ramach tej rodziny różne warianty obsługują różne prądy znamionowe napędów i konfiguracje silników.

Wariant -0890 zapewnia funkcję sterowania dla swojej specyficznej konfiguracji napędu.

Oznaczenie jednoosiowe oznacza, że ta płyta steruje jedną osią serwo w jednym module wzmacniacza.

FANUC produkuje zarówno jednoosiowe (SVM1), jak i wieloosiowe (SVM2, SVM3) moduły wzmacniaczy serwo. 

Moduły jednoosiowe są używane tam, gdzie tylko jeden silnik jest napędzany przez tę pozycję wzmacniacza.

A20B-2101-0890 obsługuje sekcję sterowania jednej z tych jednoosiowych konfiguracji wzmacniaczy.

Diagnostyka usterek — czy to płyta sterująca?

Gdy pojedyncza oś serwo generuje alarm usterki, płyta sterująca jest jednym z kilku możliwych miejsc usterki.

Inne obejmują silnik, enkoder, tranzystory mocy (IGBT) we wzmacniaczu oraz kable i złącza silnika.

Usterki płyty sterującej mają charakterystyczny wzorzec: kody alarmowe zazwyczaj odnoszą się do autodiagnostyki samej sekcji sterowania — błędy komunikacji, usterki przetwarzania, awarie wewnętrznego napięcia referencyjnego — a nie do monitorowania stopnia mocy (nadprąd, przepięcie). Usterki stopnia mocy zazwyczaj powodują alarmy nadprądowe lub przegrzania; usterki płyty sterującej zazwyczaj powodują alarmy komunikacji CNC lub gotowości napędu.

Jeśli oś serwo generuje alarm gotowości napędu (VRDY) natychmiast po włączeniu zasilania — przed jakimkolwiek poleceniem ruchu — bez innej oczywistej przyczyny, płyta sterująca jest silnym kandydatem. Płyta sterująca wykonuje autodiagnostykę po włączeniu zasilania.

Awaria w tej sekwencji powoduje natychmiastowy alarm, który utrzymuje się niezależnie od stanu osi.

FAQ

P1: Jedna oś serwo pokazuje trwały alarm "napęd niegotowy" natychmiast po włączeniu zasilania. Inne osie inicjalizują się normalnie. Silnik i enkoder są sprawne. Czy to jest A20B-2101-0890?

Alarm napędu niegotowego po włączeniu zasilania, przed poleceniem ruchu i przy sprawnym silniku i enkoderze, jest zgodny z usterką płyty sterującej.

Autotest płyty sterującej po włączeniu zasilania prawdopodobnie zawiódł. Płyta generuje alarm zamiast deklarować gotowość. 

Jest to odmienne od usterki stopnia mocy, która zazwyczaj powoduje alarmy nadprądowe lub temperaturowe pod obciążeniem. Wymiana płyty jest odpowiednim krokiem diagnostycznym.

P2: Napęd serwo działał, a następnie podczas cięcia wygenerował alarm błędu pozycji. Od tego czasu odmawia inicjalizacji. Czy to może być płyta sterująca?

Napęd, który ulega awarii w środku cyklu, a następnie odmawia ponownej inicjalizacji, mógł doświadczyć usterki, która uszkodziła płytę sterującą — zdarzenie nadprądowe, przepięcie lub zdarzenie termiczne.

Komponenty ochrony stopnia mocy mogły zaabsorbować początkowe zdarzenie, ale obwody przetwarzania lub komunikacji płyty sterującej mogły zostać uszkodzone przez energię, która do nich dotarła, zanim ochrona zareagowała.

Sprawdź płytę sterującą pod kątem widocznych uszkodzeń i wymień ją, jeśli nie ma widocznych uszkodzeń na tranzystorach mocy.

P3: Po wymianie płyty sterującej napęd inicjalizuje się, ale oś działa nierówno przy niskiej prędkości. Parametry strojenia serwo zostały przywrócone. Co jeszcze należy sprawdzić?

Nierówna praca przy niskiej prędkości z prawidłowymi parametrami wskazuje na pętlę prądową.

Obwody pomiaru prądu płyty sterującej mogą mieć przesunięcie kalibracji w porównaniu do poprzedniej płyty, lub charakterystyka czujnika prądu wzmacniacza może wymagać ponownego zweryfikowania wzmocnień pętli prądowej. 

Sprawdź również sprzężenie zwrotne enkodera — uszkodzone kable enkodera mogą powodować nierównomierny ruch, nawet jeśli napęd inicjalizuje się prawidłowo.

P4: Czy A20B-2101-0890 można naprawić na poziomie komponentów, czy jedyną opcją jest wymiana całej płyty?

Niektóre usterki na płytach sterowania serwo można naprawić na poziomie komponentów — przepalone bezpieczniki, uszkodzone urządzenia zabezpieczające, awarie komponentów kondycjonowania sygnału.

Usterki w zastrzeżonych układach scalonych procesorów FANUC lub niestandardowych układach ASIC sterowników bramkowych zazwyczaj nie podlegają naprawie, ponieważ te części nie są dostępne niezależnie. 

Wykwalifikowany specjalista ds. naprawy napędów FANUC może ocenić konkretny tryb awarii i określić, czy naprawa komponentów jest wykonalna dla danej usterki.

P5: Jak należy przechowywać tę płytę jako zapas profilaktyczny?

Przechowywać w opakowaniu antystatycznym. Przechowywać w stabilnej temperaturze pokojowej, z dala od wilgoci i ekstremalnych temperatur.

Jeśli płyta posiada jakiekolwiek ustawienia konfigurowalne przez użytkownika (przełączniki lub zworki), należy zanotować te ustawienia z zainstalowanej płyty przed zakupem zapasu — ułatwi to instalację, gdy zapas będzie potrzebny. 

Co roku podczas przechowywania sprawdzać styki złączy. Wymienić opakowanie, jeśli ulegnie uszkodzeniu. 

Płyta przechowywana prawidłowo zachowuje swój stan przez nieograniczony czas.