Использованный FANUC A20B-2001-0821 A20B20010821 A2OB-2OO1-O821

FANUC A20B-2001-0821 | Сервоплата управления SVM серии Alpha — ЧПУ и роботы, производство Япония

Номер детали: A20B-2001-0821

Производитель: FANUC Corporation (Япония)

Тип продукта: Плата управления сервоусилителем (плата SVM)

Серия плат: A20B-2001

Семейство приводов: Модуль сервоусилителя FANUC Alpha Series (SVM)

Применение: Системы сервоприводов ЧПУ и роботов FANUC

Обзор

A20B-2001-0821 — это плата управления сервоусилителем для модуля сервоусилителя (SVM) серии FANUC Alpha.

В модульной архитектуре приводов FANUC Alpha SVM является усилительным блоком, который напрямую питает серводвигатель, принимая напряжение шины постоянного тока, подаваемое PSM, и преобразуя его в трехфазное переменное напряжение переменной частоты, которое приводит в движение двигатель.

A20B-2001-0821 — это плата управления внутри SVM: печатная плата, содержащая электронные компоненты для контура тока сервопривода, контура скорости, интерфейса обратной связи по энкодеру и связи с ЧПУ.

Приводы серии Alpha использовались в широком спектре станков и промышленных роботов с ЧПУ FANUC.

В обрабатывающем центре с ЧПУ каждый двигатель оси имеет свой SVM. В шестиосевом промышленном роботе каждый двигатель сустава имеет свой SVM или совместно использует блок SVM с соседним.

Каждый из этих SVM содержит плату управления. Когда плата управления сервопривода выходит из строя, эта ось или сустав останавливается, а с правильной заменой платы — снова запускается.

Серия A20B-2001 охватывает платы управления для различных конфигураций SVM Alpha, покрывая различные номинальные токи привода и типы интерфейсов.

Вариант -0821 обслуживает свою конкретную модель SVM и ревизию оборудования в этом семействе.

Плата производится в Японии и предназначена для непрерывной работы в промышленных сервоприводах.

Ключевые характеристики

Плата управления SVM — три контура в одном

Плата управления сервопривода одновременно выполняет все три уровня управления обратной связью сервопривода. Понимание того, как эти контуры работают вместе, объясняет как точность хорошо функционирующего сервопривода, так и причины сбоев при деградации платы управления.

Контур тока является основой.

Он считывает фазные токи двигателя с датчиков тока SVM, сравнивает их с командами тока от регулятора скорости и регулирует сигналы затвора IGBT, чтобы привести фактический ток к заданному уровню. Этот контур работает со скоростью в десятки килогерц.

Деградировавшая схема измерения тока на плате вносит ошибки в этот контур, вызывая искажение тока, которое проявляется как шум двигателя, вибрация и нагрев.

Контур скорости находится над контуром тока.

Он считывает обратную связь от энкодера, вычисляет фактическую скорость двигателя, сравнивает ее с заданной скоростью от регулятора положения и генерирует команды тока.

Этот контур обновляется каждые несколько сотен микросекунд.

Деградировавшая схема интерфейса энкодера вызывает шум в обратной связи по скорости, приводя к нестабильности скорости.

Контур положения находится наверху. Он получает целевые значения положения от интерполятора ЧПУ и сравнивает их с фактическим положением энкодера.

Ошибка положения управляет командой скорости. Замыкание этого контура происходит в каждом сервоцикле, обычно 1 миллисекунда.

Точность позиционирования оси станка в конечном итоге определяется тем, насколько хорошо все три контура выполняются вместе на этой плате управления.

SVM Alpha в приложениях ЧПУ и роботов

В станке с ЧПУ модули Alpha SVM монтируются рядом с PSM в шкафу привода. Каждый SVM управляет одной осью. В 3-осевом обрабатывающем центре обычно имеется три SVM — один для X, один для Y, один для Z — плюс модуль усилителя шпинделя.

Плата управления в этих SVM обменивается данными с ЧПУ через последовательную сервошину FANUC, получая команды положения и сообщая положения энкодера.

В контроллере промышленного робота FANUC та же архитектура SVM управляет двигателями суставов робота.

Например, контроллер поколения R-J3 использовал SVM Alpha для шести осей суставов робота.

Контроллер робота обменивается данными с этими SVM через тот же последовательный интерфейс, что и ЧПУ.

Плата управления A20B-2001-0821 обслуживает оба контекста применения, поскольку аппаратная архитектура является согласованной.

Эта совместимость между приложениями является практическим преимуществом при обслуживании.

Плата управления от выведенного из эксплуатации робота потенциально может служить заменой в станке с ЧПУ и наоборот, если полный номер детали платы точно совпадает.

Определение неисправности платы управления

Неисправность платы управления сервопривода проявляется в определенном наборе симптомов, отличающих ее от других неисправностей системы привода.

Ошибки положения, нестабильность скорости или необычный шум двигателя, проявляющиеся только на одной конкретной оси, в то время как все остальные оси работают нормально, указывают на плату управления SVM этой оси или ее путь обратной связи по энкодеру. Проблемы с платой управления, как правило, специфичны для оси и постоянны.

Привод, который отказывается перейти в состояние готовности при включении питания, показывая аварийный сигнал VRDY (готовность по скорости) до того, как будет выдана команда движения, является сильным индикатором неисправности платы управления.

Плата выполняет самодиагностику при включении питания. Сбой в этой последовательности приводит к немедленному и постоянному аварийному сигналу.

Прерывистые ошибки положения, которые усугубляются с температурой — ось работает нормально, когда привод холодный, и ухудшается по мере нагрева — предполагают, что термочувствительный компонент на плате управления достигает конца срока службы.

FAQ

В1: Одна ось ЧПУ выдает постоянный аварийный сигнал VRDY при включении питания. Напряжение на шине постоянного тока в норме. Другие оси в норме. Это A20B-2001-0821?

Одноосевой аварийный сигнал VRDY при включении питания, при нормальном напряжении на шине постоянного тока и нормальных других осях, соответствует неисправности платы управления.

Тест самодиагностики платы при включении питания не пройден. Проверьте светодиодные индикаторы SVM на наличие кода аварийного сигнала.

Убедитесь, что кабель энкодера и разъем обратной связи правильно подключены — ослабленный разъем обратной связи также может вызвать этот симптом.

Если кабель исправен, замените плату управления.

В2: Ось работает нормально на низкой скорости, но показывает увеличение ошибки положения на более высоких скоростях подачи. Механическая система выглядит нормально. Может ли это быть плата управления?

Увеличение ошибки положения на высоких скоростях подачи при нормальной механической системе указывает на контуры управления сервоприводом.

Контур скорости или тока может не реагировать достаточно быстро — признак деградации обрабатывающих цепей платы управления.

Также проверьте параметры сервопривода (коэффициенты усиления контуров, опережающая компенсация), чтобы убедиться, что они правильные.

Если параметры правильные, а проблема сохраняется, то DSP или интерфейсные схемы платы управления, вероятно, устарели.

В3: Двигатель оси издает необычную вибрацию и шум в состоянии покоя, но точность положения приемлема во время движения. Что на плате управления может вызвать это?

Вибрация и шум в состоянии покоя при приемлемой точности во время движения обычно указывают на проблему в контуре тока, в частности, в секции измерения тока или управления затвором платы управления.

Небольшая ошибка или шум в обратной связи по току в состоянии покоя вызывает дрожание тока, которое проявляется как вибрация.

Этот тип неисправности часто усугубляется с температурой по мере старения компонентов. Замените плату управления и сравните поведение в состоянии покоя.

В4: Можно ли использовать заменяющую плату A20B-2001-0821 от робота в станке с ЧПУ?

Если номера деталей точно совпадают, аппаратное обеспечение совместимо.

Плата управления сервоприводом выполняет ту же функцию как в приложениях ЧПУ, так и в роботах — разница заключается в программном обеспечении контроллера и механической системе, а не в плате привода.

Убедитесь, что полный номер детали, включая суффикс -0821, совпадает. Никогда не используйте другой суффикс в качестве замены, даже если плата выглядит физически похожей.

В5: После замены платы управления ось перескакивает целевое положение при каждом движении. Параметры были восстановлены из резервной копии. Какова вероятная причина?

Перескок положения после замены платы с восстановленными параметрами обычно указывает на параметр сервоконтура, который не был правильно восстановлен.

Коэффициент усиления положения, коэффициент усиления скорости или значение опережающей компенсации могут быть неверными.

Сравните каждый параметр сервопривода для затронутой оси с документацией машины и значениями резервной копии.

Также убедитесь, что настройка типа энкодера правильная — использование неправильной настройки типа энкодера приводит к неправильному масштабированию обратной связи, которое проявляется как перескок или колебание.