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FANUC A20B-2002-0030 ∙ Alpha série SVU1 Servo Amplificateur PCB de contrôle ∙ Pour A06B-6089-H101/H102, SVU1-12 et SVU1-20, Interface de type B, carte de câblage A16B-2202-0950

Résumé

LeLe nombre d'équipements utilisés est déterminé par la norme FANUC.est le PCB de commande du servo-amplificateur SVU1 (Servo Valve Unit 1, mono-axe) de la série Alpha de FANUC.

La série A06B-6089 SVU occupe une philosophie de conception différente de la série modulaire A06B-6079 SVM:tandis que les modules SVM sont conçus pour être installés dans un rack d'alimentation partagé avec plusieurs modules d'entraînement partageant un bus CC commun, les unités SVU sont autonomes chaque unité dispose de sa propre alimentation électrique intégrée (réctificateur et condensateurs), de son propre circuit de décharge régénératrice et de sa propre électronique de commande.

Cette architecture autonome permet aux unités SVU d'être montées à distance de l'armoire de commande principale, plus près des servomotors qu'elles entraînent,avec seulement le câble de commande CNC et le câble d'alimentation CA pour atteindre l'unité.

Le PCB de contrôle (A20B-2002-0030) est la couche de renseignement à l'intérieur de l'unité SVU. It receives the servo commands from the CNC's axis control board through the Type-B interface — an analogue signal format where the CNC outputs PWM signals (rapid on/off pulses at a duty cycle proportional to the commanded speed) rather than the ±10V analogue velocity reference used in Type-A systems.

Le PCB de commande démodule ces commandes PWM vers des références de vitesse, exécute la boucle de commande de courant et de vitesse,et délivre des signaux d'entraînement de la passerelle vers le module de puissance intelligent (IPM) ou l'étape d'alimentation IGBT de la SVU.

L'A20B-2002-0030 est partagé à la fois sur les variantes d'amplificateur à axe unique H101 (axe SVU1-12, 3A) et H102 (axe SVU1-20).

The same PCB part number covers both because the control algorithm and interface circuitry are identical — only the wiring board (A16B-2202-0950 for H101 vs -0951 for H102) and the power stage IPM differ between the two models.

Principales spécifications

Interface de type B Comment l'UES reçoit les commandes du CNC

L'interface Type-B est un système de commande servo analogique propriétaire de FANUC utilisé dans les commandes CNC de la série 0 modèle D, série 16 et série 18 des années 1990.

Understanding how it works clarifies why the A20B-2002-0030's control PCB circuitry looks the way it does — and why the Type-B SVU cannot be directly connected to a modern FSSB-based CNC without a system-level hardware change.

Dans le type B, la carte de commande de l'axe du CNC produit un signal PWM pour chaque axe, une onde carrée à une fréquence porteuse fixe avec un cycle de travail proportionnel à la vitesse commandée.Un cycle de travail de 50% représente une commande de vitesse zéro; les cycles de travail supérieurs à 50% représentent un mouvement en direction positive, les cycles inférieurs à 50% représentent un mouvement en direction négative.

Le PCB de commande SVU (A20B-2002-0030) reçoit ce signal PWM par le câble de commande, utilise un circuit de démodulateur interne pour extraire la référence de vitesse analogique du cycle de travail,et alimente cette référence dans la boucle de contrôle de vitesse.

Cela contraste avec l'interface de type A (utilisée dans les modules A06B-6079 SVM2 et autres modules A06B-6096 FSSB antérieurs) où le CNC délivre directement un signal analogique ± 10 V.

L'approche PWM de type B est plus résistante au bruit sur de longues lignes de câbles (un signal numérique par rapport à une tension analogique),ce qui explique pourquoi Type-B était l'interface préférée pour les unités SVU montées à distance dans le boîtier mécanique de la machine plutôt que adjacente à l'armoire CNC principale.

L'architecture de l'unité de contrôle de l'équipement (SVU) fonctionnement autonome et montage à distance

La conception de l'alimentation autonome de l'unité SVU, chaque unité équipée de son propre redresseur, de condensateurs de bus CC et, dans les modèles plus petits (H101,H102) une résistance régénératrice intégrée est ce qui permet le montage à distanceDans la pratique de l'installation des machines-outils, cela signifie:

Un SVU1-12 (H101) peut être monté à l'intérieur de la colonne principale de la machine-outil, directement adjacente au servo-moteur qu'elle entraîne,avec seulement trois conducteurs d'alimentation en courant alternatif et le câble de commande allant vers l'armoire électrique principale.

Le bus CC, le redresseur et le circuit de régénération sont tous locaux au servo-moteur,réduire au minimum la longueur du bus de distribution en courant continu de haute puissance (qui est intrinsèquement bruyant) et des câbles d'alimentation du moteur (qui transportent de grandes impulsions de courant à la fréquence PWM).

Cette architecture distribuée est commune dans les machines CNC plus grandes où le X, Y,et les axes Z sont séparés mécaniquement et les longs câbles de moteur d'un cabinet d'entraînement central causeraient à la fois des problèmes EMI et une baisse de tension aux bornes du moteur.

Connexion à la batterie du codeur d'impulsion absolu

Une caractéristique distincte de l'A20B-2002-0030 est sa fourniture d'une batterie de secours de codeur d'impulsions absolu.Contrairement aux encodeurs incrémentiels (qui perdent la référence de position sur la perte de puissance et nécessitent un homing avant chaque utilisation), les codeurs d'impulsions absolues se souviennent de leur position exacte à travers des cycles de puissance mais seulement si une petite batterie de secours maintient l'alimentation de la mémoire interne du codeur pendant l'arrêt de la machine.

Dans les systèmes basés sur SVU utilisant des codeurs d'impulsion absolue, la batterie se connecte au circuit imprimé de commande A20B-2002-0030, qui distribue la tension de la batterie au codeur par le câble de rétroaction.

La batterie est une petite cellule au lithium, généralement logée dans un support de batterie dédié sur le lecteur ou sur la carte de commande elle-même.

Remplacement périodique de la batterie (tous les 2 à 3 ans,ou lorsque le CNC génère un avertissement de faible charge de la batterie) est une tâche de maintenance essentielle, ce qui nécessite une procédure de retour à la référence sur l'axe affecté.

Questions fréquentes

Q1: Le SVU1-12 (A06B-6089-H101) génère une alarme DCSW (faillance du circuit de décharge régénérative).

L'alarme DCSW se rapporte au circuit de surveillance des décharges régénératrices de l'UES. Dans les petites unités UES (H101, H102),le circuit intégré de la résistance régénérative est surveillé par le PCB de commande un thermostat dans l'ensemble de la résistance signale une condition de surchauffe au PCB de commande, qui génère alors l'alarme.

DCSW peut résulter de: un thermostat défectueux (aucune défaillance de la résistance, mais le circuit imprimé de commande lit un thermostat en circuit ouvert comme une défaillance);une résistance régénérative réellement surchargée (cycles de décélération soutenus dépassant la valeur thermique de la résistance); ou une condition de court-circuit dans le circuit régénérateur (fuseau soufflé ou transistor défaillant dans l'interrupteur de régénération).

Le circuit imprimé de commande n'est que l'élément de signalement pour cette alarme ̇ la source de défaut se trouve presque toujours dans la section d'alimentation ou l'ensemble de résistance.

Q2: Le circuit imprimé de commande A20B-2002-0030 peut-il être remplacé sans remplacer l'ensemble de l'unité d'entraînement SVU?

En principe, oui le PCB de commande est un ensemble physiquement distinct au sein de l'unité SVU et peut être retiré et remplacé sans perturber la section d'alimentation (module IPM, condensateurs, redresseur).

Cependant, le remontage physique de l'unité SVU nécessite une attention particulière à l'interface thermique entre le PCB de commande et la carte de câblage, le bon emplacement de tous les connecteurs de fond,et la mise à la terre correcte du matériel de montage du PCB.

Beaucoup de centres de réparation spécialisés FANUC préfèrent travailler sur l'unité SVU complète plutôt que sur le seul PCB, car la procédure de remontage nécessite une connaissance de la construction spécifique de l'unité.

Si seul le PCB de commande est remplacé, la carte de câblage associée (A16B-2202-0950 ou -0951) doit être inspectée simultanément pour détecter les connecteurs ou les traces endommagés.

Q3: Un système SVU de type B doit être connecté à un CNC plus récent basé sur FSSB.

Aucun adaptateur direct n'existe pour connecter une SVU analogique de type B à un CNC basé sur FSSB (série 0i, 16i, 18i, 21i).Le protocole FSSB est un protocole série numérique en fibre optique qui est fondamentalement incompatible avec l'interface PWM analogique de type B au niveau du signal..

La connexion d'une SVU de type B à une CNC FSSB nécessite le remplacement des entraînements de la SVU par des amplificateurs compatibles avec le FSSB (série A06B-6096 SVM ou amplificateurs de la série βi) et le câblage associé, l'alimentation,et les changements de paramètres.

Il s'agit d'un projet d'ingénierie important, généralement entrepris lors d'une mise à niveau plus large du contrôle de la machine plutôt que comme une réparation d'urgence.

Q4: Que montre l'écran LED de l'unité SVU et comment est-il utilisé pour le diagnostic des défauts?

L'unité SVU (série A06B-6089) est équipée d'un écran LED à 7 segments qui affiche un code d'alarme à deux caractères lorsqu'un défaut est détecté.

Cet écran est actionné par le circuit imprimé de commande A20B-2002-0030. Si le circuit imprimé de commande a une défaillance telle qu'il ne peut pas initialiser son pilote d'affichage, la LED sera sombre ou affichera un motif fixe.L'opération normale montre un "?? " (pointillé) ou un comptage numérique.

Les codes d'alarme figurant dans le manuel de maintenance de FANUC Alpha SVU (B-65195EN) identifient la défaillance spécifique: codes d'alarme IPM, codes de basse tension CC, codes de défaillance du codeur et codes de défaillance de la communication.L'affichage LED est le premier point de référence pour tout diagnostic de défaut de SVU.

Q5: À quelle fréquence doit-on remplacer la batterie du codeur d'impulsion absolu de la SVU, et que se passe-t-il si elle se décharge complètement?

La batterie du codeur d'impulsion absolue doit être remplacée tous les 1 à 3 ans dans des conditions normales, ou immédiatement lorsque le CNC génère un avertissement de faible consommation de batterie pour l'axe affecté.Le CNC surveille la tension de la batterie à travers le chemin de rétroaction et génère une alarme d'avertissement (généralement des alarmes de la série APC-4xx en langage FANUC) lorsque la tension tombe au seuil d'avertissement.

Le remplacement de la batterie doit être effectué avec la CNC allumée. Le système de commande en direct maintient la mémoire de position de l'encodeur à travers l'alimentation électrique pendant que la batterie est remplacée.prévention de la perte de données.

Si la batterie se décharge complètement et que les données de position sont perdues,la position de référence de l'axe est inconnue la machine ne peut pas être utilisée tant qu'une procédure de maîtrise manuelle (retour de référence) n'a pas rétabli le point de référence de position absolue pour l'axe affecté.