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FANUC A20B-2002-0020 | Scheda PCB Backplane a 3 slot — CNC Serie 16 / 18, Origine Giappone

Codice articolo: A20B-2002-0020

Produttore: FANUC Corporation (Giappone)

Tipo di prodotto: Scheda PCB Backplane — Interfaccia Rack a 3 slot

Serie scheda: A20B-2002

Sistemi compatibili: FANUC Serie 16 / 18 CNC e compatibili

Panoramica

L'A20B-2002-0020 è una scheda a circuito stampato backplane a 3 slot per sistemi CNC FANUC Serie 16 e 18. È la base strutturale ed elettrica del rack del controller — la scheda in cui si inseriscono tutte le altre schede.

La scheda CPU principale, l'unità di alimentazione e le schede opzionali occupano i tre slot forniti da questo backplane. Ogni segnale e connessione di alimentazione tra queste schede passa attraverso l'A20B-2002-0020.

Le schede backplane vengono facilmente trascurate nella manutenzione CNC perché raramente si guastano. Non contengono componenti di elaborazione attivi — nessuna CPU, nessuna memoria, nessuna logica programmabile. La loro funzione è passiva: trasportare segnali e alimentazione da una posizione di connettore all'altra, montare saldamente le schede attive nei loro slot e mantenere l'allineamento fisico dell'assieme del rack.

Questa natura passiva è anche il motivo per cui i guasti sono relativamente infrequenti. Ma quando si guastano — a causa di danni fisici, usura dei connettori o contaminazione — gli effetti sono a livello di sistema. Ogni scheda nel rack viene interessata contemporaneamente.

L'A20B-2002-0020 è la variante specifica a 3 slot nella serie di backplane A20B-2002 per i controller Serie 16/18.

I tre slot ospitano la scheda CPU principale, la scheda di alimentazione e una posizione aggiuntiva per la scheda opzionale. 

Questa configurazione copre il layout standard del sistema Serie 16/18.

Specifiche chiave

Cosa fa un Backplane

Un controller CNC FANUC non è una singola scheda. È una raccolta di schede montate in un rack, ognuna delle quali svolge una funzione specifica. La scheda CPU principale gestisce il calcolo del movimento. La scheda di alimentazione converte le tensioni in ingresso nei livelli regolati richiesti dalle schede logiche. Le schede opzionali — interfacce servo, moduli I/O, schede di comunicazione — aggiungono capacità specifiche.

Queste schede comunicano continuamente tra loro.

La CPU invia comandi all'interfaccia servo. L'interfaccia servo restituisce i dati di posizione. L'alimentazione segnala lo stato. Tutta questa comunicazione viaggia attraverso le tracce di rame e i connettori del backplane.

Il backplane distribuisce anche l'alimentazione.

La scheda di alimentazione emette tensioni regolate al bus del backplane. Tutte le schede che attingono a queste tensioni le ricevono attraverso il backplane. Questa distribuzione centrale dell'alimentazione evita che le singole schede necessitino di connessioni di alimentazione proprie — si inseriscono nel backplane e prelevano ciò di cui hanno bisogno.

Il supporto fisico è la terza funzione.

Il backplane fornisce la ritenzione meccanica per ogni scheda, mantenendola in posizione e garantendo l'innesto del connettore sotto vibrazione.

Le macchine utensili CNC vibrano durante il funzionamento — il processo di lavorazione, la pompa del refrigerante, il convogliatore di trucioli e il movimento della macchina stessa contribuiscono. 

Il backplane deve mantenere un innesto sicuro delle schede attraverso queste vibrazioni per la durata di vita della macchina.

Guasti del Backplane — Rari ma a livello di sistema

La maggior parte dei guasti del backplane ha origine nelle posizioni dei connettori — i connettori femmina che ricevono il connettore a bordo di ogni scheda. Questi connettori subiscono migliaia di cicli di inserimento e rimozione nel corso della vita della macchina, poiché le schede vengono sostituite, ispezionate e reinstallate. I contatti si usurano.

Sviluppano punti ad alta resistenza che causano guasti intermittenti, oppure si danneggiano e producono guasti di connessione permanenti.

Danni fisici alla PCB stessa — crepe da impatto, danni alle tracce da utensili o corrosione da infiltrazione di refrigerante — possono interrompere i percorsi del segnale. Poiché il backplane instrada i segnali tra tutte le schede, una traccia interrotta tra due schede influisce sul percorso di comunicazione tra quelle schede specificamente.

La contaminazione è l'altro meccanismo di guasto comune.

La nebbia di refrigerante nell'armadio del controller si deposita sulle schede elettroniche nel tempo. Sul backplane, la contaminazione tra i contatti del connettore può creare cortocircuiti parziali o aumentare la resistenza di contatto al punto di degradazione del segnale.

Considerazioni sulla sostituzione

La sostituzione di un backplane richiede prima la rimozione di tutte le schede dal rack. Le schede installate — CPU, PSU, schede opzionali — devono essere rimosse con cura, con i loro connettori tracciati in modo che vengano restituiti alle posizioni corrette.

Dopo aver sostituito il backplane e reinstallato le schede, verificare che ogni scheda sia completamente inserita prima di accendere.

Una scheda parzialmente inserita produce un guasto sul percorso di comunicazione di quella scheda.

Poiché tutte le comunicazioni su questo backplane passano attraverso i connettori dell'A20B-2002-0020, una scheda non completamente innestata genererà allarmi per i segnali che passano attraverso il contatto difettoso.

Le stesse considerazioni software e dati che si applicano a qualsiasi manutenzione del controller si applicano qui. Eseguire un backup completo di tutti i dati del controller prima di iniziare qualsiasi lavoro sul rack del controller.

FAQ

D1: Sono apparsi contemporaneamente più allarmi non correlati dopo un evento di riavvio. Il backplane potrebbe essere difettoso?

Allarmi simultanei multipli su diverse funzioni della scheda sono coerenti con un guasto del backplane — in particolare, un problema di distribuzione dell'alimentazione o di comunicazione del bus.

Un singolo guasto della scheda produce tipicamente allarmi relativi solo alla funzione di quella scheda. 

Se la CPU, l'alimentatore e la scheda opzionale mostrano tutti allarmi contemporaneamente, l'elemento comune tra di loro — il backplane — è il punto di partenza logico.

Controllare anche le tensioni di uscita dell'alimentatore prima di concludere che il backplane sia difettoso.

D2: Un percorso di comunicazione specifico tra due schede si guasta in modo intermittente. Tutte le altre funzioni sono normali. Si tratta di un problema del backplane?

Un guasto intermittente tra due schede specifiche — mentre tutte le altre comunicano correttamente — indica specificamente i connettori del backplane per quelle due schede, o la traccia che instrada i segnali tra quelle posizioni di connettore.

Questo è più specifico di un guasto generale del backplane e potrebbe essere riparabile pulendo e trattando i contatti del connettore interessato.

Se il guasto intermittente persiste dopo la manutenzione del connettore, potrebbe essere necessario sostituire il backplane.

D3: È stato trovato refrigerante all'interno dell'armadio del controller. Diverse schede sono state pulite. Anche il backplane dovrebbe essere ispezionato e pulito?

Sì. Il backplane è montato nello stesso armadio delle altre schede ed è esposto alla stessa contaminazione.

Pulire attentamente le posizioni dei connettori del backplane con un pulitore per contatti sicuro per l'elettronica, prestando particolare attenzione alle aree dei pin del connettore dove il refrigerante può creare ponti tra contatti adiacenti. 

Dopo la pulizia, ispezionare visivamente sotto ingrandimento prima di reinstallare qualsiasi scheda. 

Non accendere finché il backplane non è completamente asciutto.

D4: In che modo l'A20B-2002-0020 a 3 slot differisce da altre varianti del backplane A20B-2002?

La serie A20B-2002 include backplane con diversi numeri di slot — varianti a 1, 2 e 3 slot — che corrispondono a diverse configurazioni del controller.

Il -0020 fornisce specificamente tre slot per la configurazione standard Serie 16/18. L'installazione di un backplane con un numero di slot diverso potrebbe non ospitare tutte le schede richieste. 

Confermare il numero di slot del backplane esistente dalla sua etichetta prima di procurarsi una sostituzione.

D5: Dopo la sostituzione del backplane, una scheda mostra un guasto che prima non esisteva. La scheda è stata confermata funzionante nel vecchio backplane. Cosa è andato storto?

Un guasto che appare su una scheda precedentemente funzionante dopo la sostituzione del backplane indica un problema di installazione — o la scheda non è completamente inserita nel connettore del nuovo backplane, i contatti del connettore sono danneggiati o disallineati nel nuovo backplane, o la scheda è stata danneggiata da scariche elettrostatiche durante la manipolazione.

Spegnere, reinserire saldamente la scheda interessata e riprovare. 

Se il guasto persiste, ispezionare la posizione del connettore sul nuovo backplane per verificare la presenza di danni.