استفاده شده FANUC A20B-2002-0110 A20B20020110 A2OB-2OO2-O11O

FANUC A20B-2002-0110 | برد مدار چاپی بک‌پلین 2 اسلات — سری A20B-2002، اتصال رک کنترلر CNC، توزیع برق و سیگنال، مبدا ژاپن

مرور کلی

برد مدار چاپی بک‌پلین 2 اسلات FANUC A20B-2002-0110 — پایه فیزیکی که دو ماژول کنترل CNC روی آن نصب شده و با هم کار می‌کنند. در معماری مهندسی کنترلرهای CNC سری 16/18 FANUC، الکترونیک کنترل به صورت یک برد واحد یکپارچه ساخته نشده است، بلکه مجموعه‌ای از ماژول‌های با هدف خاص — CPU اصلی، رابط سروو، گزینه‌های I/O، گسترش حافظه، کارت‌های ارتباطی — است که به یک بک‌پلین مشترک متصل می‌شوند.این ماژولار بودن یک انتخاب طراحی عمدی بود: این امکان را فراهم می‌کند که ماژول‌های معیوب بدون ایجاد اختلال در ماژول‌های سالم تعویض شوند، با افزودن یک کارت گزینه جدید در یک اسلات باز، قابلیت سیستم را گسترش می‌دهد و با اجازه دادن به FANUC برای ترکیب و تطبیق ماژول‌ها برای ساخت پیکربندی‌های مختلف CNC از یک پلتفرم سخت‌افزاری مشترک، تولید را ساده می‌کند.بک‌پلین کاری است که این امر را ممکن می‌سازد.

هر ماژول در رک کنترلر FANUC از طریق کانکتورهای لبه — کنتاکت‌های روکش طلا که با انگشتان لبه کارت در لبه پایینی هر ماژول جفت می‌شوند — به بک‌پلین متصل می‌شود. از طریق این کانکتورها، بک‌پلین ولتاژهای منبع تغذیه (ریل‌های DC تنظیم شده از واحد منبع تغذیه CNC) را به طور همزمان به هر ماژول می‌رساند و خطوط سیگنال باس مشترک را فراهم می‌کند که به ماژول‌ها اجازه می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

برای یک بک‌پلین 2 اسلات، دو ماژول در این محیط الکتریکی مشترک همزیستی دارند.

قالب 2 اسلات A20B-2002-0110 آن را به فشرده‌ترین پیکربندی در این سری تبدیل می‌کند — در بخش‌های کنترلر که فقط دو ماژول نیاز به اشتراک‌گذاری یک رک مشترک دارند، یا در سیستم‌هایی که بخش‌های رک جداگانه برای توزیع فضایی الکترونیک کنترل در یک کابینت بزرگ استفاده می‌شوند.

پیکربندی‌های رک بزرگتر FANUC از انواع بک‌پلین 3 اسلات، 4 اسلات یا 6 اسلات از همان خانواده A20B-2002 استفاده می‌کنند؛ هر کدام وظیفه اساسی یکسانی را انجام می‌دهند اما با موقعیت‌های ماژول بیشتر.

مشخصات کلیدی

پارامتر

مقدار

طراحی برد مدار چاپی یک بک‌پلین صنعتی شامل چندین چالش مهندسی است که از بیرون نامرئی هستند:

طراحی مسیرهای برق:

ریل‌های برق بک‌پلین بار ترکیبی تمام ماژول‌های نصب شده را به طور همزمان حمل می‌کنند.

برای یک بک‌پلین 2 اسلات در سیستم CNC FANUC، این بدان معناست که مسیرهای مسی که ولتاژهای +5V، ±15V و +24V را حمل می‌کنند باید جریان پیک دو ماژول کنترل کاملاً بارگذاری شده — به طور بالقوه چندین آمپر — را بدون افت ولتاژ مقاومتی بیش از حد و بدون گرم شدن مسیرها تا حدی که به زیرلایه برد مدار چاپی آسیب برساند، تحمل کنند. عرض مسیر، وزن مس و طراحی ویا همگی به یکپارچگی بلندمدت تحویل برق برد کمک می‌کنند.

یکپارچگی سیگنال باس:

مسیرهای باس داده موازی روی بک‌پلین سیگنال‌های دیجیتال را با سرعت‌هایی تا چندین ده مگاهرتز حمل می‌کنند.

در این فرکانس‌ها، مسیر برد مدار چاپی به عنوان یک خط انتقال عمل می‌کند — امپدانس آن باید با امپدانس مدارهای راننده و گیرنده مطابقت داشته باشد تا از بازتاب سیگنال که باعث خطاهای باس می‌شود جلوگیری کند. پشته لایه‌های بک‌پلین، هندسه مسیر و طراحی ترمینال همگی برای یکپارچگی سیگنال در فرکانس عملیاتی مشخص شده مهندسی شده‌اند.

جداسازی بین ماژول‌ها:

علی‌رغم باس مشترک، برخی از سیگنال‌ها روی بک‌پلین باید فقط به اسلات‌های خاص هدایت شوند.

هنر برد مدار چاپی دقیقاً مشخص می‌کند که کدام پین‌های کانکتور در بین تمام اسلات‌ها مشترک هستند و کدام‌ها به اسلات‌های جداگانه اختصاص داده شده‌اند — یک خطا در این مسیریابی در زمان طراحی برد مدار چاپی باعث می‌شود دو ماژول با سیگنال‌های اختصاصی یکدیگر تداخل داشته باشند.طرح‌های بک‌پلین FANUC در برابر طیف کامل ترکیب ماژول‌هایی که می‌توانند نصب شوند، تأیید شده‌اند.

چه زمانی A20B-2002-0110 نیاز به تعویض دارد

خرابی‌های بک‌پلین نادر هستند — برد هیچ قطعه متحرکی ندارد و هیچ قطعه فعالی ندارد که در استرس الکتریکی معمولی فرسوده و خراب شود. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، علل خاصی دارند:

آسیب ناشی از نوسان:

یک جهش ولتاژ در منبع تغذیه AC یا باس DC داخلی CNC، اگر به اندازه‌ای شدید باشد که از استحکام دی‌الکتریک زیرلایه برد مدار چاپی فراتر رود، باعث شکست عایق بین مسیرهای برق و زمین مجاور می‌شود.

ناحیه آسیب دیده به صورت بصری به عنوان ماده برد مدار چاپی کربنیزه شده یا تغییر رنگ یافته — ردیابی — ظاهر می‌شود و یک اتصال کوتاه جزئی مداوم را نشان می‌دهد که ممکن است تحت بار قوس بزند یا به تدریج بدتر شود. هر بردی که ردیابی قابل مشاهده ناشی از رویداد نوسان را نشان می‌دهد، باید تعویض شود، نه اینکه به سرویس ادامه دهد.

ورود مایع خنک کننده یا آلودگی:

محیط‌های ماشین ابزار، مه مایع خنک کننده، گرد و غبار فلزی و آئروسل‌های روغن تولید می‌کنند. در طول سال‌ها بهره‌برداری، این آلودگی وارد کابینت کنترل شده و روی سطوح برد مدار چاپی می‌نشیند.

روی بک‌پلین، جایی که صفحات برق و زمین در نزدیکی هم روی همان برد قرار دارند، یک لایه آلودگی رسانا مسیرهای نشتی ایجاد می‌کند که باعث خطاهای باس متناوب یا ناپایداری ریل برق می‌شود. تمیز کردن برد با حلال مناسب درجه الکترونیک ممکن است مشکل را به طور موقت حل کند؛ اگر آلودگی دوباره جمع شود، تعویض برد ضروری می‌شود.

آسیب فیزیکی کانکتور:

درج و خروج مکرر ماژول‌ها — در طول سال‌ها نگهداری — به تدریج کنتاکت‌های کانکتور لبه بک‌پلین را فرسوده می‌کند. کنتاکت‌های فرسوده یا اکسید شده باعث خطاهای ماژول متناوب می‌شوند که در سطح سیستم از یک ماژول معیوب قابل تشخیص نیستند.

بازرسی بصری کنتاکت‌های کانکتور و تست پیوستگی پین‌های کانکتور این حالت خرابی را شناسایی می‌کند.سوالات متداول

س1: چگونه A20B-2002-0110 به عنوان بک‌پلین 2 اسلات صحیح برای یک سیستم CNC خاص شناسایی می‌شود؟

بک‌پلین صحیح در دفترچه راهنمای نگهداری یا دفترچه راهنمای اتصال سخت‌افزار CNC مشخص شده است — FANUC جداول پیکربندی سخت‌افزار را منتشر می‌کند که لیست می‌کنند کدام شماره قطعه بک‌پلین با کدام ترکیب ماژول‌ها استفاده می‌شود.

برچسب شماره قطعه برد نصب شده (معمولاً روی یکی از لبه‌های برد مدار چاپی) نیز مستقیماً نوع نصب شده را تأیید می‌کند.

در خانواده A20B-2002، انواع 2 اسلات از انواع 3 اسلات یا 6 اسلات در ابعاد فیزیکی، تعداد اسلات و گاهی اوقات پین‌اوت کانکتور متفاوت هستند — همیشه شماره قطعه دقیق را از نصب اصلی مطابقت دهید.

س2: آیا تمام ماژول‌های سری A20B-2002 به بک‌پلین A20B-2002-0110 متصل می‌شوند؟

لزوماً نه — سازگاری ماژول با بک‌پلین به تطابق پین‌اوت کانکتور برد و تخصیص اسلات با الزامات رابط ماژول بستگی دارد.

مستندات سخت‌افزاری FANUC مشخص می‌کند که کدام ماژول‌ها با کدام انواع بک‌پلین سازگار هستند. 

برخی از ماژول‌ها مخصوص اسلات هستند (برای موقعیت اسلات خاص طراحی شده‌اند) و نمی‌توانند در یک اسلات دلخواه نصب شوند.

قبل از نصب هر ماژولی در بک‌پلین جایگزین، تخصیص اسلات را در برابر دفترچه راهنمای سخت‌افزار CNC تأیید کنید.

س3: آیا CNC می‌تواند در صورت بروز خطای متناوب در بک‌پلین، به شرطی که با روشن و خاموش کردن برطرف شود، به کار خود ادامه دهد؟

کار کردن یک سیستم CNC با بک‌پلین مشکوک، ریسک تولید واقعی را به همراه دارد. خطاهای متناوب بک‌پلین که با روشن و خاموش کردن برطرف می‌شوند، نشان‌دهنده یک تماس حاشیه‌ای یا یک اتصال کوتاه آلودگی جزئی است که نزدیک به آستانه ایجاد یک خطای پایدار است.

وضعیت بدتر خواهد شد — روشن و خاموش کردن یک استراتژی نگهداری نیست، بلکه علامتی است که نشان می‌دهد نگهداری به تعویق افتاده است.

پاسخ مناسب این است که بازرسی و تعویض برد را در اولین پنجره نگهداری برنامه‌ریزی کنید، و یک بک‌پلین یدکی در دسترس داشته باشید تا مدت زمان خرابی برنامه‌ریزی شده را به حداقل برسانید.

س4: آیا A20B-2002-0110 همان A20B-2002-0020 (بک‌پلین 3 اسلات برای سری 16/18) است؟

خیر — -0020 یک بک‌پلین 3 اسلات است و -0110 یک بک‌پلین 2 اسلات است. آنها بردهای متفاوتی با ابعاد فیزیکی متفاوت و تعداد اسلات متفاوت هستند.

آنها نمی‌توانند جایگزین یکدیگر شوند؛ نقاط نصب، موقعیت‌های کانکتور و ابعاد طرح کلی برد با فریم‌های رک خاص مطابقت دارند. 

قبل از سفارش جایگزین، تعداد اسلات و شماره قطعه دقیق برد اصلی را تأیید کنید.

س5: چه احتیاط‌هایی هنگام برداشتن و نصب مجدد ماژول‌ها در حین تعویض بک‌پلین ضروری است؟

قبل از شروع، برق را کاملاً قطع کنید. موقعیت هر ماژول را قبل از برداشتن مستند کنید — رک را از جلو و عقب عکس بگیرید. ماژول‌ها را با فشار محکم و یکنواخت در طول آنها بردارید — تکان دادن ماژول در حین برداشتن به انگشتان لبه کارت ماژول و کنتاکت‌های کانکتور بک‌پلین آسیب می‌رساند.

پس از تعویض بک‌پلین، هر ماژول را در موقعیت اسلات اصلی مستند شده خود نصب کرده و قبل از اعمال برق، اطمینان حاصل کنید که کاملاً جا رفته است.

در اولین روشن شدن، تمام ماژول‌ها را از طریق صفحات تشخیصی CNC به طور عادی مقداردهی اولیه کنید قبل از اینکه دستگاه را به تولید بازگردانید.