ใช้ FANUC A20B-2002-0110 A20B20020110 A2OB-2OO2-O11O

FANUC A20B-2002-0110 | แผงวงจรแบ็คเพลนแบบ 2 สล็อต — ซีรีส์ A20B-2002, การเชื่อมต่อแร็คคอนโทรลเลอร์ CNC, การกระจายพลังงานและสัญญาณ, ผลิตในญี่ปุ่น

ภาพรวม

FANUC A20B-2002-0110 คือแผงวงจรแบ็คเพลนแบบ 2 สล็อตจากซีรีส์ A20B-2002 ของ FANUC — ซึ่งเป็นฐานทางกายภาพที่โมดูลคอนโทรลเลอร์ CNC สองโมดูลสามารถติดตั้งและทำงานร่วมกันได้ ในสถาปัตยกรรมทางวิศวกรรมของคอนโทรลเลอร์ CNC ยุค Series 16/18 ของ FANUC อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเป็นแผงวงจรเดียว แต่เป็นการรวมกันของโมดูลเฉพาะทาง — CPU หลัก, อินเทอร์เฟซเซอร์โว, ตัวเลือก I/O, ส่วนขยายหน่วยความจำ, การ์ดสื่อสาร — ที่เสียบเข้ากับแบ็คเพลนทั่วไป

การแบ่งเป็นโมดูลนี้เป็นการออกแบบที่ตั้งใจไว้: ช่วยให้สามารถเปลี่ยนโมดูลที่เสียได้โดยไม่กระทบต่อโมดูลที่ทำงานอยู่ ช่วยให้สามารถขยายขีดความสามารถของระบบได้โดยการเพิ่มการ์ดตัวเลือกใหม่ในสล็อตที่ว่าง และทำให้การผลิตง่ายขึ้นโดยอนุญาตให้ FANUC ผสมผสานโมดูลต่างๆ เพื่อสร้างการกำหนดค่า CNC ที่แตกต่างกันจากแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ทั่วไป

แบ็คเพลนคือสิ่งที่ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้

โมดูลทุกตัวในแร็คคอนโทรลเลอร์ FANUC จะเสียบเข้ากับแบ็คเพลนผ่านคอนเนคเตอร์ขอบ — หน้าสัมผัสเคลือบทองที่ประกบกับนิ้วขอบของการ์ดที่ขอบด้านล่างของแต่ละโมดูล ผ่านคอนเนคเตอร์เหล่านี้ แบ็คเพลนจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ (ราง DC ที่ปรับแล้วจากหน่วยจ่ายไฟของ CNC) ไปยังทุกโมดูลพร้อมกัน และจัดเตรียมสายสัญญาณบัสร่วมที่ช่วยให้โมดูลสื่อสารกันได้

สำหรับแบ็คเพลนแบบ 2 สล็อต โมดูลสองโมดูลจะอยู่ร่วมกันในสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าที่ใช้ร่วมกันนี้

รูปแบบ 2 สล็อตของ A20B-2002-0110 ทำให้เป็นการกำหนดค่าที่กะทัดรัดที่สุดในซีรีส์ — ใช้ในส่วนคอนโทรลเลอร์ที่ต้องการเพียงสองโมดูลเพื่อใช้แร็คร่วมกัน หรือในระบบที่ใช้ส่วนแร็คแต่ละส่วนเพื่อกระจายอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมเชิงพื้นที่ภายในตู้ขนาดใหญ่

การกำหนดค่าแร็ค FANUC ที่ใหญ่ขึ้นใช้แบ็คเพลนแบบ 3 สล็อต, 4 สล็อต หรือ 6 สล็อตจากตระกูล A20B-2002 เดียวกัน; แต่ละอันทำหน้าที่พื้นฐานเดียวกัน แต่มีตำแหน่งโมดูลมากกว่า

ข้อมูลจำเพาะหลัก

วิศวกรรมภายในแบ็คเพลน "พาสซีฟ"

การเรียก A20B-2002-0110 ว่าเป็นแผงวงจร "พาสซีฟ" หมายความว่าไม่มีไมโครโปรเซสเซอร์ ไม่มีหน่วยความจำ และไม่มีการประมวลผลสัญญาณที่ทำงานอยู่ แต่พาสซีฟไม่ได้หมายความว่าเรียบง่าย

การออกแบบ PCB ของแบ็คเพลนอุตสาหกรรมเกี่ยวข้องกับความท้าทายทางวิศวกรรมหลายประการที่มองไม่เห็นจากภายนอก:

การออกแบบลายวงจรพลังงาน: รางพลังงานของแบ็คเพลนรับภาระรวมของโมดูลทั้งหมดที่ติดตั้งพร้อมกัน

สำหรับแบ็คเพลนแบบ 2 สล็อตในระบบ CNC ของ FANUC หมายความว่าลายวงจรทองแดงที่จ่ายไฟ +5V, ±15V และ +24V จะต้องรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดของโมดูลควบคุมที่โหลดเต็มสองโมดูล — อาจหลายแอมแปร์ — โดยไม่มีแรงดันตกคร่อมที่มากเกินไป และไม่มีลายวงจรที่ร้อนจนถึงจุดที่วัสดุรองรับ PCB เสียหาย

ความกว้างของลายวงจร น้ำหนักทองแดง และการออกแบบวิญญาณ ล้วนมีส่วนช่วยต่อความสมบูรณ์ของการจ่ายพลังงานในระยะยาวของแผงวงจร

ความสมบูรณ์ของสัญญาณบัส: ลายวงจรบัสข้อมูลแบบขนานบนแบ็คเพลนจะส่งสัญญาณดิจิทัลด้วยความเร็วสูงถึงหลายสิบเมกะเฮิรตซ์

ที่ความถี่เหล่านี้ ลายวงจร PCB จะทำหน้าที่เป็นสายส่ง — อิมพีแดนซ์จะต้องตรงกับอิมพีแดนซ์ของวงจรขับและวงจรรับเพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดของบัส

การวางชั้นของแบ็คเพลน รูปทรงของลายวงจร และการออกแบบการสิ้นสุด ล้วนได้รับการออกแบบมาเพื่อความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ความถี่ในการทำงานที่ระบุ

การแยกโมดูล: แม้จะมีบัสร่วมกัน แต่สัญญาณบางอย่างบนแบ็คเพลนจะต้องถูกส่งไปยังสล็อตเฉพาะเท่านั้น

งานศิลปะของแบ็คเพลนจะกำหนดว่าหมุดคอนเนคเตอร์ใดที่ใช้ร่วมกันในทุกสล็อต และอันไหนที่อุทิศให้กับสล็อตแต่ละสล็อต — ข้อผิดพลาดในการเดินสายนี้ในขณะออกแบบ PCB จะทำให้โมดูลสองโมดูลรบกวนสัญญาณที่อุทิศให้กับกันและกัน

การออกแบบแบ็คเพลนของ FANUC ได้รับการตรวจสอบกับชุดค่าผสมของโมดูลทั้งหมดที่สามารถติดตั้งได้

เมื่อ A20B-2002-0110 ต้องการการเปลี่ยน

ความล้มเหลวของแบ็คเพลนเกิดขึ้นไม่บ่อย — แผงวงจรไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและไม่มีส่วนประกอบที่ทำงานซึ่งเสื่อมสภาพและล้มเหลวภายใต้ความเครียดทางไฟฟ้าปกติ เมื่อเกิดขึ้น สาเหตุจะเฉพาะเจาะจง:

ความเสียหายจากไฟกระชาก: แรงดันไฟฟ้ากระชากบนแหล่งจ่ายไฟ AC หรือบัส DC ภายในของ CNC หากรุนแรงพอที่จะเกินความแข็งแรงของฉนวนของวัสดุรองรับ PCB จะทำให้ฉนวนแตกหักระหว่างลายวงจรพลังงานและกราวด์ที่อยู่ติดกัน

บริเวณที่เสียหายจะปรากฏให้เห็นเป็นวัสดุ PCB ที่มีคาร์บอนหรือเปลี่ยนสี — การติดตาม — และแสดงถึงการลัดวงจรบางส่วนอย่างต่อเนื่องซึ่งอาจเกิดประกายไฟภายใต้ภาระหรือแย่ลงเรื่อยๆ

แผงวงจรใดๆ ที่แสดงการติดตามที่มองเห็นได้จากเหตุการณ์ไฟกระชากควรได้รับการเปลี่ยน ไม่ใช่ใช้งานต่อไป

การปนเปื้อนของสารหล่อเย็นหรือสิ่งสกปรก: สภาพแวดล้อมของเครื่องมือเครื่องจักรจะผลิตละอองสารหล่อเย็น ฝุ่นโลหะ และละอองน้ำมันที่ลอยอยู่ในอากาศ เมื่อใช้งานไปหลายปี สิ่งสกปรกเหล่านี้จะเข้าสู่ตู้ควบคุมและสะสมบนพื้นผิว PCB

บนแบ็คเพลน ซึ่งระนาบพลังงานและกราวด์อยู่ใกล้กันบนแผงวงจรเดียวกัน ฟิล์มสิ่งสกปรกที่นำไฟฟ้าจะสร้างเส้นทางรั่วไหลที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดของบัสเป็นครั้งคราวหรือความไม่เสถียรของรางพลังงาน

การทำความสะอาดแผงวงจรด้วยตัวทำละลายเกรดอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสมอาจแก้ไขปัญหาได้ชั่วคราว หากสิ่งสกปรกสะสมอีกครั้ง การเปลี่ยนแผงวงจรจะจำเป็น

ความเสียหายของคอนเนคเตอร์ทางกายภาพ: การเสียบและถอดโมดูลซ้ำๆ — ตลอดหลายปีของการบำรุงรักษา — จะสึกหรอหน้าสัมผัสคอนเนคเตอร์ขอบของแบ็คเพลนอย่างค่อยเป็นค่อยไป หน้าสัมผัสที่สึกหรอหรือเป็นสนิมจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดของโมดูลเป็นครั้งคราวซึ่งไม่สามารถแยกแยะได้ในระดับระบบจากโมดูลที่เสีย

การตรวจสอบด้วยสายตาของหน้าสัมผัสคอนเนคเตอร์และการทดสอบความต่อเนื่องของหมุดคอนเนคเตอร์จะระบุโหมดความล้มเหลวนี้

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: A20B-2002-0110 ถูกระบุว่าเป็นแบ็คเพลนแบบ 2 สล็อตที่ถูกต้องสำหรับระบบ CNC เฉพาะได้อย่างไร?

แบ็คเพลนที่ถูกต้องจะระบุไว้ในคู่มือการบำรุงรักษาหรือคู่มือการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ของ CNC — FANUC จะเผยแพร่ตารางการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ที่แสดงรายการหมายเลขชิ้นส่วนแบ็คเพลนที่ใช้กับชุดค่าผสมของโมดูลใดบ้าง

ป้ายหมายเลขชิ้นส่วนของแผงวงจรที่ติดตั้ง (โดยทั่วไปอยู่ที่ขอบด้านหนึ่งของ PCB) ก็เป็นการยืนยันรูปแบบที่ติดตั้งโดยตรงเช่นกัน

ภายในตระกูล A20B-2002 รูปแบบ 2 สล็อตจะแตกต่างจากรูปแบบ 3 สล็อตหรือ 6 สล็อตในด้านขนาดทางกายภาพ จำนวนสล็อต และบางครั้งอาจมีพินเอาต์คอนเนคเตอร์ — ควรจับคู่หมายเลขชิ้นส่วนที่แน่นอนจากการติดตั้งเดิมเสมอ

คำถามที่ 2: โมดูลทั้งหมดจากซีรีส์ A20B-2002 เสียบเข้ากับแบ็คเพลน A20B-2002-0110 หรือไม่?

ไม่จำเป็น — ความเข้ากันได้ของโมดูลกับแบ็คเพลนขึ้นอยู่กับการจับคู่พินเอาต์คอนเนคเตอร์และตำแหน่งสล็อตของแผงวงจรกับข้อกำหนดอินเทอร์เฟซของโมดูล

เอกสารฮาร์ดแวร์ของ FANUC จะระบุว่าโมดูลใดเข้ากันได้กับรูปแบบแบ็คเพลนใด

โมดูลบางตัวเป็นแบบเฉพาะสล็อต (ออกแบบมาสำหรับตำแหน่งสล็อตเฉพาะ) และไม่สามารถติดตั้งในสล็อตใดก็ได้

ก่อนติดตั้งโมดูลใดๆ ลงในแบ็คเพลนสำรอง ให้ตรวจสอบตำแหน่งสล็อตกับคู่มือฮาร์ดแวร์ของ CNC

คำถามที่ 3: CNC สามารถทำงานต่อไปได้หรือไม่หากแบ็คเพลนเกิดข้อผิดพลาดเป็นครั้งคราว โดยที่ข้อผิดพลาดนั้นหายไปเมื่อเปิดเครื่องใหม่?

การใช้งานระบบ CNC กับแบ็คเพลนที่น่าสงสัยมีความเสี่ยงในการผลิตจริง ข้อผิดพลาดของแบ็คเพลนเป็นครั้งคราวที่หายไปเมื่อเปิดเครื่องใหม่บ่งชี้ถึงหน้าสัมผัสที่ใกล้จะเสียหรือการลัดวงจรบางส่วนที่ใกล้จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดถาวร

สภาพจะแย่ลง — การเปิดเครื่องใหม่ไม่ใช่กลยุทธ์การบำรุงรักษา แต่เป็นสัญญาณว่าการบำรุงรักษาล่าช้าเกินกำหนด

การตอบสนองที่เหมาะสมคือการกำหนดเวลาการตรวจสอบและเปลี่ยนแผงวงจรในช่วงเวลาบำรุงรักษาที่เร็วที่สุด โดยมีแบ็คเพลนสำรองพร้อมใช้งานเพื่อลดระยะเวลาการหยุดทำงานที่วางแผนไว้ให้น้อยที่สุด

คำถามที่ 4: A20B-2002-0110 เหมือนกับ A20B-2002-0020 (แบ็คเพลน 3 สล็อตสำหรับ Series 16/18) หรือไม่?

ไม่ — -0020 เป็นแบ็คเพลน 3 สล็อต และ -0110 เป็นแบ็คเพลน 2 สล็อต เป็นแผงวงจรที่แตกต่างกัน มีขนาดทางกายภาพและจำนวนสล็อตต่างกัน

ไม่สามารถใช้แทนกันได้ — จุดยึด ตำแหน่งคอนเนคเตอร์ และขนาดโครงร่างของแผงวงจรจะตรงกับเฟรมแร็คเฉพาะ

ยืนยันจำนวนสล็อตและหมายเลขชิ้นส่วนที่แน่นอนของแผงวงจรเดิมก่อนสั่งซื้ออะไหล่

คำถามที่ 5: ข้อควรระวังใดบ้างที่จำเป็นเมื่อถอดและติดตั้งโมดูลใหม่ระหว่างการเปลี่ยนแบ็คเพลน?

ปิดเครื่องให้สนิทก่อนเริ่ม ดำเนินการบันทึกตำแหน่งของทุกโมดูลก่อนถอด — ถ่ายภาพแร็คทั้งด้านหน้าและด้านหลัง ถอดโมดูลออกโดยใช้แรงกดที่สม่ำเสมอตามความยาว — การโยกโมดูลขณะถอดจะทำให้ทั้งนิ้วขอบของการ์ดโมดูลและหน้าสัมผัสคอนเนคเตอร์ของแบ็คเพลนเสียหาย

เมื่อเปลี่ยนแบ็คเพลนแล้ว ให้ติดตั้งแต่ละโมดูลในตำแหน่งสล็อตเดิมที่บันทึกไว้ และยืนยันว่าเสียบแน่นดีแล้วก่อนจ่ายไฟ

เมื่อเปิดเครื่องครั้งแรก ให้ตรวจสอบว่าโมดูลทั้งหมดเริ่มต้นทำงานตามปกติผ่านหน้าจอวินิจฉัยของ CNC ก่อนที่จะนำเครื่องกลับไปผลิต