Bo mạch Fanuc PC A16B-3200-0190 A16B32000190 A16B-32OO-O19O Đã qua sử dụng

FANUC A16B-3200-0190 | Bo mạch CPU chính — FANUC Series 16-C, 6 trục, 16-MC / 16-TC / 160-MC / 18-TC, 9 khe cắm mô-đun DIMM, Xuất xứ Nhật Bản

Tổng quan

Bo mạch FANUC A16B-3200-0190 là bo mạch CPU chính — bo mạch chủ — của hệ thống CNC FANUC Series 16 Model C.

Chỉ định "16C" xác định mẫu cuối cùng trong dòng FANUC Series 16: các mẫu 16A và 16B đã có trước đó, và 16i theo sau, nhưng 16C là phiên bản hoàn thiện về sản xuất của kiến trúc Series 16, được lắp đặt trên số lượng lớn máy công cụ vào cuối những năm 1990. 

Các máy công cụ được xây dựng dựa trên thế hệ điều khiển này — chủ yếu là máy tiện CNC có trục C và dao cụ sống, trung tâm gia công có khả năng 5 trục đầy đủ và máy mài tròn có biên dạng gia công phức tạp — là những "chiến mã" sản xuất chính xác của các nhà sản xuất ô tô, hàng không vũ trụ và linh kiện chính xác trên toàn cầu.

Bo mạch A16B-3200-0190 có thể nhận dạng so với các bo mạch dòng A16B-3200 trước đó (như -0090 cho Series 16B) nhờ 9 khe cắm mô-đun kiểu DIMM so với số lượng khe ít hơn ở thế hệ trước.

Chín khe cắm này chứa bộ mô-đun hoàn chỉnh cần thiết cho chức năng CNC Series 16C nâng cao: mô-đun RAM chính, mô-đun FROM (phần mềm hệ thống và đăng ký tùy chọn), mô-đun trục chính (tương tự hoặc nối tiếp), mô-đun servo (để điều khiển trục), mô-đun PMC (bộ xử lý logic thang máy), mô-đun CRTC (bộ điều khiển hiển thị) và bất kỳ mô-đun giao tiếp HSSB nào nếu sử dụng cấu hình CNC mở kết nối với PC.

Một số khe cắm có thể trống trong máy cấu hình tối thiểu; các khe khác mang lại cho bo mạch khả năng tối đa của nó.

Khả năng 6 trục của bo mạch là một thông số kỹ thuật nổi bật — nó có nghĩa là A16B-3200-0190 có thể đồng bộ hóa đồng thời chuyển động của tối đa sáu trục servo được điều khiển bằng CNC, đáp ứng nhu cầu của phần lớn máy tiện 4 trục (X, Z, C, Y), trung tâm gia công 5 trục (X, Y, Z, A, B) và hệ thống 6 trục (X, Y, Z cộng với ba trục quay).

Số lượng trục này được xác định bởi sự kết hợp giữa khả năng phần cứng của bo mạch và mô-đun servo được lắp đặt — nhưng thiết kế của A16B-3200-0190 hỗ trợ đầy đủ các bo mạch mở rộng OPTION PCB và bộ xử lý RISC mà FANUC cung cấp cho Series 16C, bao gồm cả các bo mạch phụ CPU cho điều khiển đường chạy bổ sung và xử lý nội suy tốc độ cao.

Thông số kỹ thuật chính

Chín khe cắm DIMM — Cái nào đi vào đâu

Chín khe cắm mô-đun cắm trên A16B-3200-0190 không thể thay thế cho nhau — mỗi khe được chỉ định cho một loại mô-đun cụ thể, và lắp đặt mô-đun vào sai khe cắm sẽ gây ra lỗi khởi động (vì chức năng của mô-đun không khớp với những gì khe cắm được cấu hình để nhận) hoặc tệ hơn là gây đoản mạch nếu các chân kết nối bị sai lệch.

Các chỉ định khe cắm được ghi lại trong sách hướng dẫn kết nối Series 16C (FANUC B-61393E hoặc tương đương), nên có sẵn cho bất kỳ lần thay thế bo mạch nào.

Các mô-đun thường được lắp đặt trên bo mạch A16B-3200-0190 được cấu hình đầy đủ trong một hệ thống trung tâm gia công Series 16-MC:

Mô-đun DRAM: Bộ nhớ làm việc tạm thời cho bộ xử lý CNC — dung lượng điển hình 3.5MB hoặc 2.5MB tùy thuộc vào biến thể mô-đun được lắp đặt. Bị xóa sau mỗi lần bật nguồn; mất DRAM sẽ khiến CNC không khởi tạo được.

Mô-đun SRAM: Bộ nhớ không bay hơi được sao lưu bằng pin cho các tham số máy, chương trình chi tiết, dữ liệu PMC, bảng bù trừ dao và bù trừ tọa độ làm việc — bộ lưu trữ dữ liệu quan trọng nhất trong máy.

Sao lưu pin duy trì dữ liệu này qua các lần bật nguồn; hết pin gây mất dữ liệu và là sự kiện bảo trì phổ biến nhất trên các hệ thống 16C.

Mô-đun FROM: ROM Flash chứa phần mềm hệ thống CNC, tham số servo và dữ liệu đăng ký tùy chọn.

FROM xác định phiên bản phần mềm của CNC và các tùy chọn nào (hiển thị đồ họa, DNC2, điều khiển đa đường chạy, v.v.) được kích hoạt. Các máy khác nhau được chế tạo với cùng phần cứng có thể có đăng ký tùy chọn khác nhau trong FROM của chúng tùy thuộc vào những gì nhà sản xuất máy công cụ đã mua.

Mô-đun trục chính: Giao diện giữa CPU CNC và bộ khuếch đại điều khiển trục chính — có thể là tương tự (lệnh vận tốc ±10V, cho bộ khuếch đại trục chính tương tự cũ hơn) hoặc nối tiếp (cho các hệ thống bộ khuếch đại trục chính nối tiếp FANUC được sử dụng từ giữa những năm 1990 trở đi).

Loại mô-đun trục chính phải khớp với hệ thống điều khiển trục chính được lắp đặt trên máy.

Mô-đun servo: Giao diện giữa CPU CNC và FSSB (FANUC Serial Servo Bus) hoặc bộ khuếch đại servo tương tự để điều khiển trục. Mô-đun này xử lý trao đổi dữ liệu vòng lặp servo thời gian thực giữa bộ xử lý của CNC và bộ khuếch đại servo.

Mô-đun PMC: Bộ xử lý chuyên dụng để thực thi logic thang máy PMC của máy — chương trình PLC dành riêng cho máy do nhà sản xuất máy công cụ viết, quản lý tất cả các chức năng của máy (ATC, làm mát, băng tải phoi, khóa liên động trục, thực thi mã M).

Mô-đun PMC chạy bộ xử lý riêng của nó độc lập với CPU CNC chính.

Mô-đun CRT/Đồ họa (CRTC): Giao diện giữa CPU CNC và màn hình bảng điều khiển người vận hành, quản lý việc tạo tín hiệu video cho màn hình LCD hoặc CRT của CNC.

Thay thế A16B-3200-0190 — Cần làm gì

Việc thay thế bo mạch CPU chính là quy trình bảo trì có rủi ro cao nhất trong hệ thống CNC FANUC. Mọi khía cạnh cấu hình của máy đều đi qua bo mạch này, và khôi phục cấu hình đó sau khi thay thế bo mạch đòi hỏi sự chuẩn bị và thực hiện cẩn thận.

Trước khi tháo bo mạch cũ: sao lưu tất cả các tham số CNC vào thẻ nhớ, USB hoặc RS-232 (tùy thuộc vào giao diện có sẵn). Sao lưu tất cả các chương trình chi tiết. Sao lưu chương trình thang máy PMC.

Ghi lại mã bộ phận và phiên bản phần mềm của mô-đun FROM. Ghi lại mô-đun SRAM nào được lắp đặt và xác minh pin của nó còn tốt.

Trong quá trình thay thế bo mạch: mô-đun SRAM từ bo mạch gốc nên được chuyển sang bo mạch thay thế — điều này bảo toàn tất cả dữ liệu tham số, chương trình và PMC trong một bước duy nhất. Mô-đun FROM từ bo mạch gốc cũng nên được chuyển (bảo toàn phiên bản phần mềm và đăng ký tùy chọn).

Nếu các mô-đun được chuyển thành công, bo mạch sẽ khởi động với cấu hình gốc đầy đủ mà không cần tải lại tham số.

Nếu dữ liệu SRAM bị mất (hỏng pin trên bo mạch gốc hoặc mô-đun SRAM được thay thế): tất cả các tham số phải được tải lại từ bản sao lưu.

Sau đó, máy phải được định vị lại, nhập lại bù trừ dao và xác minh các chương trình sản xuất trước khi máy trở lại sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

Q1: A16B-3200-0190 được cung cấp mà không có mô-đun. Điều này có nghĩa là một bo mạch hoàn toàn trống không thể khởi động được không?

Đúng. Nếu không có bộ mô-đun tối thiểu — ít nhất là mô-đun FROM (để cung cấp phần mềm hệ thống) và mô-đun DRAM (để cung cấp bộ nhớ làm việc) — bo mạch không thể thực thi bất kỳ mã nào và sẽ ở trạng thái bật nguồn với đèn LED sáng nhưng không có hiển thị hoặc chức năng nào khác.

Mô-đun FROM là yêu cầu đầu tiên; nếu không có nó, bộ xử lý không có hệ điều hành để tải.

Trên thực tế, các bo mạch thay thế luôn được cung cấp với ý định rằng người dùng sẽ chuyển mô-đun FROM, SRAM và các mô-đun khác của mình từ bo mạch bị lỗi sang bo mạch thay thế.

Q2: Series 16C đã ngừng sản xuất. Việc bảo trì các máy này có còn thực tế không và A16B-3200-0190 có sẵn không?

Có cho cả hai câu hỏi. Series 16C đã được lắp đặt với số lượng rất lớn trong suốt những năm 1990 và số lượng máy còn hoạt động vẫn còn đáng kể. Các bộ phận thay thế của FANUC — bao gồm cả bo mạch A16B-3200-0190 — được lưu hành trên thị trường tân trang và hàng tồn kho chuyên dụng với số lượng đáng kể.

Các trung tâm sửa chữa FANUC uy tín có các bo mạch A16B-3200-0190 đã được tân trang và kiểm tra, đã được đại tu hoàn chỉnh (thay thế các thành phần phổ biến cộng với xác minh chức năng trên bộ thử nghiệm 16C) và được bảo hành 6-12 tháng.

Do lựa chọn thay thế cho việc bảo trì máy 16C thường là thay thế toàn bộ máy với chi phí gấp nhiều lần chi phí sửa chữa hoặc thay thế bo mạch, nên hiệu quả kinh tế của việc tân trang rất thuận lợi.

Q3: Có thể thay thế A16B-3200-0190 (16C) bằng A16B-3200-0190 từ một máy 16C khác của nhà sản xuất khác không?

Bo mạch trần là phần cứng giống nhau, nhưng bộ mô-đun được lắp đặt — và đặc biệt là mô-đun FROM — là đặc thù cho phiên bản phần mềm và bộ tùy chọn của nhà sản xuất máy công cụ, và SRAM chứa dữ liệu đặc thù cho cấu hình của máy đó.

Việc chuyển một bộ mô-đun hoàn chỉnh từ máy này sang máy khác có cấu hình cơ khí khác sẽ dẫn đến các tham số trục không chính xác, cấu hình trục chính sai và có thể là một thang máy PMC không khớp với dây nối I/O của máy.

Cách tiếp cận an toàn là chỉ chuyển các mô-đun từ máy bị lỗi ban đầu sang bo mạch thay thế, khôi phục cấu hình của máy ban đầu trên phần cứng mới.

Q4: Ý nghĩa của tùy chọn bộ xử lý RISC đối với A16B-3200-0190 là gì?

A16B-3200-0190 có thể chứa một bo mạch bổ sung bộ xử lý RISC tùy chọn giúp tăng tốc đáng kể các phép tính nội suy phức tạp — đặc biệt liên quan đến gia công đồng thời 5 trục, cắt biên dạng tốc độ cao và nội suy đường cong NURBS.

Các máy được mua với tùy chọn này có lắp bo mạch bộ xử lý RISC; các máy không có tùy chọn này chỉ dựa vào bộ xử lý của CPU chính cho tất cả các phép tính, giới hạn tốc độ có thể đạt được cho các đường chạy dao phức tạp.

Bộ xử lý RISC là một bo mạch phụ riêng biệt, không phải là mô-đun DIMM cắm ngoài, và phải được tìm nguồn cung ứng và lắp đặt riêng nếu máy gốc được trang bị tùy chọn này.

Q5: CNC khởi động bình thường nhưng các trục bị trôi chậm khi ở vị trí. Đây có phải là lỗi bo mạch chính không?

Sự trôi chậm của trục khi giữ vị trí thường là vấn đề tham số servo hơn là lỗi phần cứng bo mạch chính — cụ thể, nó thường do độ lợi vòng lặp vận tốc không chính xác, độ lợi vòng lặp vị trí không chính xác hoặc sự không khớp giữa độ phân giải bộ mã hóa của động cơ servo và cài đặt tham số CNC.

Trước khi kết luận bo mạch chính bị lỗi, hãy xác minh rằng tất cả các tham số servo đã được khôi phục chính xác sau bất kỳ lần thay thế bo mạch hoặc đặt lại tham số gần đây nào.

Nếu sự trôi xuất hiện đột ngột mà không có hoạt động bảo trì nào, hãy kiểm tra bộ khuếch đại servo xem có mã lỗi nào không — một thành phần vòng lặp vận tốc bị lỗi trong bộ khuếch đại servo cũng có thể gây ra sự trôi mà dường như là ở CNC nhưng thực tế là ở bộ điều khiển.