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FANUC A20B-8101-0160 | Carte d'interface HSSB côté PC — Bus série haute vitesse, liaison CNC-PC par fibre optique, pour séries 16i / 18i / 21i / 160i / 180i / 210i, série A20B-8101, origine Japon

Numéro de pièce : A20B-8101-0160

Fabricant : FANUC Corporation (Japon)

Catégorie de produit : Carte PCB — Carte d'interface HSSB côté PC (Bus série haute vitesse)

Série : A20B-8101 — Famille de cartes d'interface PC FANUC série i

Aperçu

Le FANUC A20B-8101-0160 est le composant côté PC de la liaison HSSB (High-Speed Serial Bus) de FANUC — la carte qui s'installe dans un slot d'extension d'un ordinateur personnel pour connecter ce PC directement à un contrôleur CNC FANUC série i via un câble à fibre optique.

C'est la moitié de la paire HSSB qui appartient à l'ordinateur, pas au CNC.

Le HSSB était la solution propriétaire de FANUC à un problème spécifique survenu à la fin des années 1990, lorsque les machines CNC ont commencé à bénéficier des applications basées sur PC : comment créer une liaison de communication à large bande passante et immunisée contre le bruit entre un contrôleur CNC FANUC et un ordinateur personnel hôte situé à proximité.

Les connexions série standard (RS-232C) étaient trop lentes et trop sensibles aux interférences électromagnétiques des entraînements de machines.

Ethernet était disponible mais introduisait une latence et une surcharge de protocole qui le rendaient inadapté aux applications nécessitant un accès rapide et déterministe aux données internes du CNC.

Le HSSB a résolu les deux problèmes.

Le support physique de la fibre optique élimine complètement la susceptibilité électromagnétique — les signaux lumineux ne peuvent pas être induits par le bruit électrique, quelle que soit la proximité du câble avec les amplificateurs d'asservissement, les entraînements de broche ou les contacteurs d'alimentation.

Le protocole série propriétaire à haute vitesse offre un débit de données plus rapide que le RS-232C et une latence plus faible qu'Ethernet pour un accès direct à la mémoire du CNC.

La liaison résultante a permis au PC d'accéder à la mémoire interne du CNC — programmes, paramètres, positions actuelles, vitesses de broche, données PMC — à des vitesses suffisamment rapides pour prendre en charge les applications de surveillance en temps réel, les écrans de guidage opérateur pilotés par le PC et les transferts de fichiers volumineux.

Spécifications clés

Fonctionnement du HSSB — L'architecture à deux cartes

La liaison HSSB nécessite toujours deux cartes : une dans le CNC et une dans le PC. L'A20B-8101-0160 est la carte côté PC.

La carte côté CNC (une pièce séparée de la série A20B-8100 ou A20B-8001) s'installe dans un slot d'option de l'unité de base du CNC.

Carte côté CNC : Se connecte au F-BUS interne du CNC. Fournit un port fibre optique COP7. Du point de vue du CNC, la liaison HSSB crée une zone mémoire partagée à laquelle le PC peut accéder via le pilote de fonction FANUC CNC Screen Display.

Carte côté PC (A20B-8101-0160) : S'installe dans le slot d'extension du PC. Fournit le port fibre optique COP7 correspondant côté PC. Le pilote HSSB de FANUC (installé sur le système d'exploitation Windows du PC) communique avec le CNC via cette carte.

Les applications écrites à l'aide de la bibliothèque FANUC FOCAS accèdent au CNC via le pilote.

Le câble fibre optique connecte les deux ports COP7.

Le câble va du PC au CNC — typiquement d'un PC industriel intégré dans l'armoire de la machine, via un conduit de câbles, jusqu'à la position du slot d'option dans l'unité de contrôle CNC. La longueur maximale du câble dépend du modèle de câble fibre optique spécifique utilisé.

Configuration requise pour le PC et le logiciel

L'A20B-8101-0160 nécessite :

Slot d'extension PC. La carte s'installe dans un slot d'extension ISA ou PCI selon la variante spécifique de la carte. Le PC doit disposer d'un slot compatible libre. Les PC industriels intégrés dans l'armoire de la machine sont un hôte courant pour cette carte — ils fournissent le montage physique, le slot d'extension requis et l'environnement d'exploitation de qualité industrielle nécessaire à une carte qui reste dans une armoire de machine-outil.

Pilote HSSB FANUC. Le pilote pour le système d'exploitation Windows du PC doit être installé pour que la carte fonctionne.

Le pilote apparaît comme un périphérique HSSB dans le gestionnaire de périphériques Windows. Le logiciel pilote HSSB FANUC prend en charge Windows NT, Windows 2000, Windows XP et les versions ultérieures de Windows en fonction de la version du logiciel.

Bibliothèque FANUC FOCAS ou fonction CNC Screen Display. Les applications communiquent avec le CNC en utilisant la bibliothèque FANUC FOCAS2 (pour un accès programmatique aux données CNC via le code d'application PC) ou la fonction FANUC CNC Screen Display (qui reflète l'affichage du panneau opérateur CNC sur l'écran du PC et permet aux opérateurs d'interagir avec le CNC depuis le PC).

Câble fibre optique. La série de câbles fibre optique FANUC A66L-6001-0026 est recommandée.

La longueur du câble doit être confirmée comme étant dans la plage prise en charge pour le modèle de câble spécifique.

Fibre optique — Le choix de l'ingénieur

Le support physique de la fibre optique n'est pas un choix arbitraire — c'est la solution d'ingénierie à un problème réel dans les environnements de machines-outils.

Une armoire de machine-outil contient plusieurs sources d'interférences électromagnétiques intenses : commutation PWM des entraînements d'asservissement à des fréquences de kilohertz, étages de puissance des entraînements de broche, contacteurs AC s'ouvrant et se fermant sous charge, et champs magnétiques de transformateur.

Tout câble de signal électrique conventionnel traversant cet environnement capte le bruit induit qui corrompt les données.

La fibre optique est immunisée par physique : elle transporte de la lumière, pas du courant électrique. Aucun champ électrique ne peut induire de signal dans un câble à fibre optique.

La liaison HSSB utilisant la fibre optique est de manière fiable sans bruit, quel que soit l'environnement électromagnétique qu'elle traverse.

Cette fiabilité est la raison pour laquelle FANUC a choisi la fibre optique pour le HSSB plutôt qu'une connexion série électrique conventionnelle.

Le connecteur COP7 sur l'A20B-8101-0160 accepte le câble fibre optique. Il est important de garder les connecteurs de fibre propres pour un fonctionnement fiable — même une petite contamination sur la face d'extrémité de la fibre atténue le signal optique, provoquant des erreurs de communication.

Lorsque la fibre n'est pas connectée, le capuchon de protection doit couvrir le port COP7 pour éviter la contamination.

FAQ

Q1 : La liaison HSSB fonctionne mais le PC affiche des erreurs de communication intermittentes. Quelle est la cause la plus probable ?

La contamination du connecteur de fibre optique est la cause la plus fréquente d'erreurs de communication HSSB intermittentes lorsque la liaison fonctionnait auparavant. Retirez le câble fibre des deux connecteurs COP7 (sur la carte A20B-8101-0160 et sur la carte côté CNC) et inspectez les faces d'extrémité de la fibre.

Nettoyez avec une lingette de nettoyage optique sèche non pelucheuse ou un outil de nettoyage de fibre approprié. N'utilisez pas de solvants.

Réinsérez le câble et confirmez que les connecteurs sont complètement en place et verrouillés. Si les erreurs persistent après le nettoyage, inspectez le câble fibre pour détecter des courbures prononcées ou des dommages physiques.

Q2 : Le PC avec l'A20B-8101-0160 installé exécute Windows XP. Le pilote HSSB est-il compatible ?

Le logiciel pilote HSSB FANUC prend en charge Windows XP. Installez la version correcte du pilote pour le système d'exploitation spécifique — la version du pilote doit correspondre à la fois au système d'exploitation et à la révision matérielle spécifique de la carte HSSB. Le pilote HSSB apparaît dans le Gestionnaire de périphériques Windows après l'installation.

Si le périphérique affiche un code d'erreur, vérifiez la version du pilote par rapport à la documentation de compatibilité de FANUC pour la révision matérielle de l'A20B-8101-0160.

Confirmez également que le type de slot d'extension du PC (PCI ou ISA) correspond au type de connexion de la carte.

Q3 : Est-il possible de connecter un PC (avec A20B-8101-0160) à plusieurs machines CNC simultanément ?

Oui, si le PC dispose de plusieurs slots d'extension disponibles. Chaque liaison HSSB vers un CNC nécessite une carte côté PC et un câble fibre optique vers la carte côté CNC correspondante. Plusieurs cartes A20B-8101-0160 peuvent être installées dans le même PC, chacune se connectant à un CNC différent.

Le pilote HSSB FANUC prend en charge plusieurs canaux HSSB — chaque canal est associé à une carte et à un CNC.

Les applications FANUC FOCAS peuvent adresser chaque CNC par son numéro de canal, permettant à un PC de surveiller, programmer ou afficher des données de plusieurs machines CNC simultanément.

Q4 : Quelle est la longueur maximale de câble fibre optique prise en charge par la liaison HSSB ?

Le câble fibre optique recommandé (série A66L-6001-0026) est disponible en longueurs standard. La longueur maximale prise en charge est déterminée par le budget de puissance optique de la combinaison émetteur/récepteur spécifique sur les cartes.

En pratique, la liaison HSSB est destinée aux connexions à l'intérieur d'une armoire de machine ou entre une armoire de machine et un panneau adjacent — typiquement de quelques mètres à quelques dizaines de mètres.

Pour les longueurs plus importantes, consultez la documentation HSSB de FANUC pour connaître la longueur maximale du câble pour la combinaison spécifique de carte et de câble.

Ne faites pas passer le câble enroulé ou avec des courbures prononcées, car cela atténue le signal.

Q5 : Après avoir installé l'A20B-8101-0160 et le pilote FANUC, la fonction CNC Screen Display affiche "CNC non connecté" ou "Erreur HSSB". Que faut-il diagnostiquer ?

Procédez comme suit :

(1) Confirmez que le pilote est correctement installé et que l'A20B-8101-0160 n'affiche aucune erreur dans le Gestionnaire de périphériques Windows.

(2) Confirmez que la carte HSSB côté CNC est installée dans le CNC et que le CNC est sous tension.

(3) Confirmez que le câble fibre optique est connecté et propre aux deux extrémités.

(4) Confirmez que le paramètre HSSB du CNC (activant la communication HSSB côté CNC) est correctement réglé — ce paramètre doit être activé pour que le CNC participe à la liaison HSSB. (5) Confirmez que le numéro de nœud configuré dans le logiciel HSSB du PC correspond au réglage du nœud HSSB du CNC.

Une discordance dans les numéros de nœuds est une erreur de mise en service courante qui produit exactement le symptôme "non connecté".