A20B-8100-0530 Bảng mạch PCB Fanuc A20B81000530 A2OB-8IOO-O53O

FANUC A20B-8100-0530 | FL-NET PCB — Bo mạch giao diện mạng trường Ethernet LAN nhà máy, Dành cho CNC dòng 16i / 18i / 21i Model A, dòng A20B-8100, Xuất xứ Nhật Bản

Mã sản phẩm: A20B-8100-0530

Nhà sản xuất: FANUC Corporation (Nhật Bản)

Danh mục sản phẩm: PCB — Bo mạch tùy chọn FL-net (Giao diện mạng trường Ethernet LAN nhà máy)

Dòng sản phẩm: A20B-8100 — Gia đình bo mạch tùy chọn PCB FANUC i-series

Tổng quan

Bo mạch FANUC A20B-8100-0530 là bo mạch giao diện FL-net (Factory LAN) dành cho bộ điều khiển CNC FANUC dòng 16i/18i/21i Model A.

Nó được lắp đặt vào khe cắm tùy chọn của bộ điều khiển CNC cơ bản dòng i và bổ sung khả năng mạng trường Ethernet FL-net cho bộ điều khiển — cho phép CNC tham gia như một nút mạng ngang hàng trên mạng FL-net toàn nhà máy, kết nối các máy CNC, PLC và các thiết bị tương thích FL-net khác.

FL-net là tiêu chuẩn mạng sàn nhà máy được phát triển bởi Hiệp hội các nhà sản xuất điện Nhật Bản theo đặc tả OPCN-2.

Không giống như các giao thức Ethernet công nghiệp đa mục đích, FL-net được thiết kế đặc biệt cho giao tiếp xác định thời gian thực giữa các bộ điều khiển tự động hóa nhà máy. 

Giao thức sử dụng mô hình giao tiếp tuần hoàn, trong đó tất cả các nút trên mạng chia sẻ các vùng dữ liệu — mỗi nút ghi vào vùng riêng của mình và đọc từ các vùng của các nút khác — trong một chu kỳ có thể dự đoán được, giới hạn thời gian. Hành vi chu kỳ này làm cho FL-net phù hợp với các ứng dụng mà hai hoặc nhiều bộ điều khiển cần trao đổi trạng thái I/O, dữ liệu hoạt động và tín hiệu đồng bộ hóa với thời gian được đảm bảo.

A20B-8100-0530 kết nối với cơ sở hạ tầng Ethernet FL-net của nhà máy thông qua đầu nối CD38N ở cạnh bo mạch.

Bo mạch giao tiếp với bus nội bộ của CNC thông qua giao diện backplane F-BUS.

Từ góc độ PMC của CNC, dữ liệu FL-net xuất hiện trong một vùng bộ nhớ được xác định mà chương trình thang máy PMC có thể đọc và ghi — giao tiếp mạng được xử lý hoàn toàn bởi bo mạch, minh bạch đối với logic ứng dụng PMC.

Thông số kỹ thuật chính

FL-net — Tiêu chuẩn Ethernet sàn nhà máy

FL-net có cách tiếp cận cơ bản khác với giao tiếp nhà máy dựa trên Ethernet so với các tùy chọn mạng khác của FANUC. Để hiểu tại sao, nên so sánh FL-net với hai bo mạch liên quan đến Ethernet khác trong cùng một gia đình tùy chọn i-series:

Bo mạch Fast Ethernet (A20B-8100-0670 hoặc A20B-8101-0030): Cung cấp truyền chương trình DNC/FTP và giám sát FOCAS2 qua Ethernet tiêu chuẩn.

CNC hoạt động như một thiết bị được kết nối mạng, phản hồi các yêu cầu từ máy tính chủ. 

Giao tiếp dựa trên sự kiện và không đối xứng — máy chủ yêu cầu, CNC phản hồi. Điều này lý tưởng cho các ứng dụng quản lý và giám sát chương trình DNC.

Bo mạch FL-net (A20B-8100-0530): Cung cấp chia sẻ dữ liệu tuần hoàn ngang hàng giữa các bộ điều khiển.

Tất cả các nút chia sẻ vùng dữ liệu trong một chu kỳ được xác định. Không cần máy tính chủ để khởi tạo giao tiếp. CNC và PLC trao đổi dữ liệu I/O liên tục và xác định.

Điều này lý tưởng cho việc phối hợp giữa các bộ điều khiển — ví dụ, đồng bộ hóa hai máy CNC trong một dây chuyền chuyển giao, hoặc truyền tín hiệu trạng thái cấp ô giữa bộ điều khiển robot và CNC.

FL-net được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng tự động hóa nhà máy, nơi các bộ điều khiển cần chia sẻ dữ liệu với nhau thay vì với một máy tính trung tâm. Mô hình giao tiếp tuần hoàn của nó đảm bảo rằng tất cả các nút đều có dữ liệu hiện tại từ tất cả các nút khác trong mỗi chu kỳ mạng, đây chính xác là hành vi cần thiết cho việc kiểm soát ô sản xuất phối hợp.

Tích hợp F-BUS và ánh xạ dữ liệu PMC

Khi A20B-8100-0530 được lắp đặt, dữ liệu FL-net được ánh xạ vào các vùng bộ nhớ của CNC theo cách mà chương trình thang máy PMC có thể truy cập trực tiếp.

Bo mạch FL-net quản lý chu kỳ giao tiếp mạng — nhận dữ liệu từ các nút khác trên mạng FL-net và cập nhật vùng bộ nhớ có thể truy cập PMC, đồng thời ghi dữ liệu đầu ra được lệnh bởi PMC trở lại mạng trong mỗi chu kỳ.

Từ góc độ thang máy PMC, việc đọc đầu vào FL-net từ vùng đầu ra của bộ điều khiển khác đơn giản như đọc bất kỳ tín hiệu I/O nào khác.

Nhà sản xuất máy lập trình PMC để đọc và ghi các vùng bộ nhớ FL-net đã được gán cho địa chỉ nút của CNC này. 

PMC không cần quản lý thời gian mạng, xử lý giao thức hoặc địa chỉ nút — tất cả những điều đó được xử lý bởi bo mạch A20B-8100-0530.

Tính minh bạch này làm cho FL-net đặc biệt hấp dẫn đối với các nhà sản xuất máy muốn thêm giao tiếp giữa các máy mà không cần sửa đổi cấu trúc chương trình PMC ngoài việc thêm các lệnh đọc/ghi bộ nhớ liên quan cho các vùng dữ liệu mới.

Ứng dụng

A20B-8100-0530 giải quyết các kịch bản tự động hóa sản xuất cụ thể:

Phối hợp dây chuyền chuyển giao. Nhiều máy CNC trong dây chuyền chuyển giao sản xuất sử dụng FL-net để chia sẻ tín hiệu bắt tay, trạng thái sẵn sàng của bộ phận, lan truyền dừng khẩn cấp và thông tin trạng thái chu kỳ.

Mỗi máy biết trạng thái của các máy liền kề trong thời gian thực, cho phép luồng sản xuất phối hợp mà không cần bộ điều khiển PLC trung gian.

Tích hợp CNC – PLC. Một PLC quản lý băng tải, kẹp cố định và xử lý vật liệu giao tiếp với CNC qua FL-net, trao đổi tín hiệu đến của bộ phận, xác nhận kẹp và dữ liệu hoàn thành chu kỳ. Cả hai bộ điều khiển đều thấy trạng thái của nhau trong mỗi chu kỳ FL-net.

Giám sát cấp ô. Một hệ thống giám sát được kết nối FL-net thu thập dữ liệu hoạt động — tải trục chính, tốc độ ăn dao, trạng thái báo động — từ nhiều nút CNC trên cùng một mạng sàn nhà máy mà không yêu cầu kết nối DNC riêng biệt với mỗi máy.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Bo mạch FL-net A20B-8100-0530 và bo mạch Fast Ethernet có thể được lắp đặt đồng thời trong cùng một CNC 16i/18i/21i-A không?

Có, nếu bộ điều khiển cơ bản của CNC có đủ khe cắm tùy chọn. Bo mạch FL-net và bo mạch Fast Ethernet sử dụng các cổng mạng khác nhau và phục vụ các chức năng khác nhau — FL-net để chia sẻ dữ liệu tuần hoàn giữa các bộ điều khiển, Fast Ethernet để truyền chương trình DNC và giám sát FOCAS2.

Cả hai đều có thể có mặt và hoạt động đồng thời, mỗi bo mạch trong khe cắm tùy chọn riêng, với CNC sử dụng cả hai chức năng mạng đồng thời.

Q2: Một cảnh báo liên quan đến giao tiếp FL-net xuất hiện khi khởi động CNC. Bước chẩn đoán đầu tiên là gì?

Xác nhận cáp mạng FL-net được kết nối với đầu nối CD38N và mạng đang hoạt động.

FL-net yêu cầu tất cả các nút hoàn thành trình tự khởi tạo của chúng trước khi giai đoạn giao tiếp tuần hoàn bắt đầu — ngay cả khi một nút không tham gia, chu kỳ mạng có thể không bắt đầu đúng. 

Kiểm tra màn hình trạng thái FL-net (nếu có trên bảng điều khiển của CNC) để xem nút nào đang hoạt động.

Nếu nút CNC không xuất hiện trên mạng, hãy xác minh cài đặt tham số địa chỉ nút và xác nhận nó là duy nhất trong mạng.

Q3: Có bao nhiêu nút CNC có thể tham gia vào một mạng FL-net?

Tiêu chuẩn FL-net (OPCN-2) hỗ trợ tối đa 254 nút trên mỗi phân đoạn mạng.

Trên thực tế, các cài đặt sản xuất thường sử dụng ít hơn nhiều — một ô máy điển hình với 5–20 nút CNC và PLC là phổ biến. 

Thời gian chu kỳ của giao tiếp FL-net tăng lên theo số lượng nút và khối lượng dữ liệu được chia sẻ.

Đối với các ứng dụng quan trọng về thời gian, hãy xác nhận rằng thời gian chu kỳ với số lượng nút và khối lượng dữ liệu dự kiến đáp ứng các yêu cầu về thời gian của ứng dụng.

Q4: Sau khi lắp đặt A20B-8100-0530, những cài đặt tham số nào là cần thiết trong CNC để kích hoạt giao tiếp FL-net?

Tối thiểu, các tham số FL-net của CNC phải được cấu hình với: địa chỉ nút cục bộ (một số duy nhất trên mạng), các chỉ định vùng dữ liệu (địa chỉ bộ nhớ nào ánh xạ tới vùng nút nào) và bit kích hoạt tùy chọn FL-net.

Các số tham số cụ thể được ghi lại trong hướng dẫn kết nối FL-net 16i/18i/21i-A. Các nhà sản xuất máy xây dựng hệ thống FL-net từ đầu cũng cần cấu hình tổng số nút của mạng và các tham số thời gian chu kỳ.

Q5: Bo mạch FL-net đã được lắp đặt nhưng PMC không thể đọc dữ liệu từ bộ điều khiển khác trên mạng. Các chỉ báo LED trên bo mạch có vẻ bình thường. Cần điều tra những gì?

Trạng thái LED bình thường mà không có trao đổi dữ liệu PMC thường cho thấy vấn đề cấu hình tham số chứ không phải lỗi phần cứng. Kiểm tra:

(1) các tham số chỉ định vùng bộ nhớ — xác nhận vùng dữ liệu của nút từ xa được ánh xạ chính xác vào một phạm vi địa chỉ có thể truy cập PMC;

(2) các tham số FL-net của nút từ xa — nút gửi phải được cấu hình để ghi dữ liệu của nó vào cùng một vùng mà nút nhận đang đọc;

(3) màn hình trạng thái FL-net trên CNC — xác nhận cả hai nút đều được liệt kê là những người tham gia đang hoạt động trong chu kỳ mạng hiện tại.

Nếu chương trình PMC không được sửa đổi để bao gồm các lệnh đọc/ghi FL-net, vùng dữ liệu sẽ tồn tại trong bộ nhớ nhưng thang máy sẽ không bao giờ truy cập nó.