صفحه مدار A16B-2200-0091 A16B-22OO-OO92 A16B22000092

FANUC A16B-2200-0091 | برد کنترل محور 3 کاناله — سری 15-MA / 15-TA CNC، مبدا ژاپن

شماره قطعه: A16B-2200-0091

سازنده: FANUC Corporation (ژاپن)

نوع محصول: PCB کنترل محور 3 کاناله

سری برد: A16B-2200

سیستم های سازگار: FANUC سری 15-MA، 15-TA (سری 15 مدل A)

درایوهای سازگار: تقویت کننده های سروو AC دیجیتال سری 6058 و 6066

کانال های محور: 3

مرور کلی

A16B-2200-0091 یک برد کنترل محور 3 کاناله برای کنترلرهای CNC سری 15 مدل A FANUC است — پلتفرم پرقدرت چند محوره که در مراکز ماشینکاری پیچیده، مراکز تراشکاری بزرگ و ماشین ابزار چند مسیره آن دوران استفاده می شد.

این برد مسئول ارتباط سروو و تولید سیگنال PWM است که سه محور سروو را از طریق واحدهای تقویت کننده سروو AC دیجیتال که به آنها متصل می شوند، هدایت می کند.

سری 15 در زمان معرفی، پرچمدار CNC شرکت FANUC بود.

این سری برای کاربردهای با تعداد محور بالا طراحی شده بود که در آن محورهای کنترل شده همزمان متعدد، پیکربندی های چند مسیره و موقعیت یابی با دقت بالا الزامات اصلی بودند. 

کنترلرهای این ماشین ها — مجموعه های بزرگ و چند بردی با کارت های محور ماژولار، بردهای سیستم، واحدهای گرافیکی و بردهای PMC — برای مدیریت هر گروه از محورهای سروو به بردهای کنترل محور دقیقاً از این نوع نیاز داشتند. A16B-2200-0091 سه مورد از اینها را مدیریت می کرد.

این برد از ساختار سوراخ دار معمولی به جای طراحی نصب سطحی که در نسل های بعدی FANUC استاندارد شد، استفاده می کند.

این مشخصه دوران سری 15 مدل A است — بردها از نظر فیزیکی بزرگتر هستند و قطعات به صورت سوراخ دار نصب می شوند که تشخیص و تعمیر در سطح قطعه را نسبت به طرح های SMD بعدی در دسترس تر می کند. 

کانکتورها مستحکم هستند و چیدمان برای سرویس میدانی در تاسیسات ماشین آلات بزرگ کاربردی است.

مشخصات کلیدی

کنترل محور در معماری سری 15

معماری کنترلر سری 15 کنترل محور را در بردهای کنترل محور اختصاصی توزیع می کرد. برد سیستم اصلی هسته پردازش CNC را فراهم می کرد — درون یابی برنامه، اجرای PMC، مدیریت رابط اپراتور.

بردهای کنترل محور رابط سروو را فراهم می کردند — تولید سیگنال PWM در زمان واقعی و پردازش بازخورد انکودر که کنترل موقعیت حلقه بسته را برای هر گروه از محورهای سروو ایجاد می کرد.

A16B-2200-0091 دستورات دیجیتال PWM (مدولاسیون عرض پالس) را تولید می کند که تقویت کننده های سروو متصل — درایوهای سری 6058 و 6066 — به جریان موتور تبدیل می کنند.

سیگنال PWM فرمان سرعت را رمزگذاری می کند: چرخه وظیفه آن تعیین می کند که درایو چه مقدار جریان را به موتور تحویل می دهد.

برد به طور همزمان بازخورد موقعیت را از انکودر روی هر موتور محور پردازش می کند، موقعیت فرمان داده شده را با موقعیت واقعی مقایسه می کند و به طور مداوم فرمان سرعت را برای بستن خطای موقعیت تنظیم می کند.

این جداسازی تابع درون یابی CNC از تابع کنترل سروو از نظر معماری عمدی بود.

درون یاب CNC موقعیت های هدف را محاسبه می کند.

برد کنترل محور آنها را اجرا می کند.

هر دو با سرعت بالا اما با محدودیت های زمانی متفاوت کار می کنند — درون یاب در مختصات میلی متری با سرعت های ماشینکاری کار می کند، در حالی که برد سروو در شمارش انکودر با نرخ های به روز رسانی سروو کیلوهرتز کار می کند.

پیکربندی های چند کارتی

یک ماشین سری 15 بزرگ ممکن بود به چندین کارت کنترل محور نیاز داشته باشد. طراحی 3 کاناله A16B-2200-0091 به این معنی بود که یک ماشین 9 محوره به سه برد از این قبیل نیاز داشت. یک ماشین 12 محوره به چهار عدد نیاز داشت.

معماری سری 15 با اجازه دادن به کارت های محور برای جفت شدن یا ترکیب شدن در پیکربندی های چند کارتی که برد سیستم اصلی همه آنها را هماهنگ می کرد، از این امر پشتیبانی می کرد.

برد از طریق اتصالات رابط تعریف شده به سیستم متصل می شود.

آدرس های سه محور که سرویس می دهد — BASE 0، 1 یا 2 در سیستم مرجع سیگنال برد — تعیین می کند که این برد کدام سه محور را در شماره گذاری کلی محورهای ماشین مدیریت می کند.

درست کردن این تخصیص پس از تعویض برد ضروری است: یک برد کنترل محور به اشتباه تخصیص داده شده محورهای اشتباه را هدایت می کند یا تداخل ارتباطی در داخل کنترلر ایجاد می کند.

ساختار سوراخ دار و قابلیت تعمیر

ساختار سوراخ دار A16B-2200-0091 یک مزیت نگهداری است. در یک برد نصب سطحی، قطعات آسیب دیده به تجهیزات و مهارت های تعمیر SMT نیاز دارند که به طور جهانی در دسترس نیستند.

در یک برد سوراخ دار، یک مقاومت، خازن یا IC آسیب دیده را می توان با تجهیزات لحیم کاری استاندارد و قطعات جایگزین مناسب حذف و جایگزین کرد.

برای بردی با این سن و با دسترسی سوراخ دار، تعمیر در سطح قطعه اغلب اولین گزینه ای است که هنگام خرابی برد باید دنبال کرد.

بردهای کنترلر سری 15 که به دلیل خازن های الکترولیتی قدیمی خراب می شوند — یک حالت خرابی رایج پیری — اغلب با تعویض خازن های آسیب دیده با خازن های جدید قابل بازسازی هستند، که یک تعمیر قابل مدیریت برای یک تکنسین PCB واجد شرایط است.

سوالات متداول

س1: یکی از سه محور کنترل شده توسط A16B-2200-0091 در هنگام روشن شدن، آلارم سرووی مداومی را نشان می دهد، در حالی که دو محور دیگر روی این برد طبیعی هستند. آیا برد معیوب است؟

یک آلارم تک محوره با دو محور طبیعی روی همان برد نشان می دهد که برد تا حدی کاربردی است. مدار برد برای کانال محور آسیب دیده خراب شده است در حالی که دو کانال دیگر سالم باقی مانده اند.

این با خرابی قطعه در مدار کانال خاص سازگار است تا خرابی برق یا ارتباط در سطح برد. قبل از نتیجه گیری مبنی بر خرابی کانال برد، تقویت کننده سروو و موتور محور آسیب دیده را سالم تأیید کنید.

اگر قطعات خارجی سالم تست شوند، تعمیر یا تعویض برد مناسب است.

س2: هر سه محور روی A16B-2200-0091 به طور همزمان آلارم تولید می کنند. بردهای محور دیگر در ماشین به طور عادی کار می کنند. این چه چیزی را نشان می دهد؟

خرابی همزمان هر سه کانال روی یک برد، در حالی که بردهای محور دیگر عملیاتی باقی می مانند، به یک نقص در سطح برد در مدارهای مشترک اشاره دارد — بخش منبع تغذیه، رابط ارتباطی اصلی با برد سیستم، یا یک گذرگاه سیگنال مشترک روی خود A16B-2200-0091.

قبل از نتیجه گیری مبنی بر نقص PCB برد، کانکتور منبع تغذیه برد و کانکتور کابل ارتباطی را بررسی کنید. 

اگر کانکتورها تأیید شده باشند، برد نیاز به تعمیر یا تعویض دارد.

س3: برد به عنوان بخشی از بازرسی نگهداری عمومی برداشته و دوباره نصب شد. پس از نصب مجدد، یکی از محورهایی که قبلاً طبیعی بود اکنون آلارم تولید می کند. چه اتفاقی افتاده است؟

محوری که پس از دوباره نصب شدن برد خراب می شود معمولاً نشان دهنده یک مشکل کانکتور است که در هنگام دوباره وارد کردن ایجاد شده است — یک پین تماس خم شده، یک کانکتور که کاملاً درگیر نشده است، یا کابلی که به درستی دوباره وصل نشده است.

برد را دوباره بردارید، پین های کانکتور را با دقت بررسی کنید، تمام کابل ها را دوباره وصل کنید و برد را با درگیری کامل و عمدی دوباره نصب کنید.

در بیشتر موارد این آلارم پس از نگهداری را برطرف می کند.

س4: آیا بردهای کنترل محور سری 15 دیگری وجود دارند که بتوانند جایگزین A16B-2200-0091 شوند اگر این قطعه دقیق در دسترس نباشد؟

بردهای کنترل محور سری A16B-2200 برای سری 15 شامل چندین نوع برای تعداد محورها و پیکربندی های مختلف هستند. اینکه آیا نوع دیگری جایگزین کاربردی است یا خیر، به تعداد کانال، نوع رابط و طرح آدرس دهی محور برد خاص بستگی دارد که الزامات پیکربندی ماشین را برآورده کند.

جایگزینی بین انواع بردهای محور سری 15 گاهی اوقات امکان پذیر است اما باید در برابر مستندات پیکربندی ماشین و انتظارات برد سیستم تأیید شود. فرض نکنید سازگاری فیزیکی به معنای سازگاری عملکردی است.

س5: ماشین چندین سال بیکار بوده است. پس از بازگرداندن به سرویس، بردهای محور از جمله A16B-2200-0091 آلارم های متناوب تولید می کنند. چه چیزی باید بررسی شود؟

زمان بیکاری طولانی بر خازن های الکترولیتی در سراسر کنترلر تأثیر می گذارد. این خازن ها در طول ذخیره سازی به آرامی خشک می شوند و ظرفیت و ESR (مقاومت سری معادل) آنها کاهش می یابد.

هنگامی که کنترلر پس از یک دوره طولانی بیکاری روشن می شود، خازن های تخریب شده ولتاژهای منبع تغذیه نامنظم ایجاد می کنند که آلارم های متناوب و ناسازگار تولید می کنند.

تعویض پیشگیرانه خازن روی بردهای محور — تعویض تمام خازن های الکترولیتی با خازن های جدید — رویه بازسازی توصیه شده قبل از بازگرداندن یک ماشین که مدت طولانی بیکار بوده است به سرویس تولید است.