Allarme FANUC PS0202: Overflow LSI di posizione durante la maschiatura rigida

FANUC PS0202 significa che la quantità di distribuzione del mandrino calcolata durante la maschiatura rigida ha superato il limite interno del CNC. Gli elenchi degli allarmi FANUC descrivono questa condizione come "il valore di distribuzione del mandrino è troppo grande" e lo identificano come un errore di sistema.

Sui sistemi di centri di lavoro FANUC 0i-F applicabili, la distribuzione del mandrino può essere visualizzata nei dati di diagnosi n. 451. Il massimo documentato per un mandrino seriale è di 32.767 impulsi ogni 8 ms. La quantità di distribuzione cambia con il comando S di maschiatura rigida e le impostazioni del coder di posizione o del rapporto di trasmissione della maschiatura rigida. Se la quantità calcolata supera il limite applicabile, il CNC genera PS0202.

La prima azione pratica consiste nel ridurre la velocità comandata del mandrino e confermare il programma. Se l'allarme rimane a una velocità ragionevole, controllare le impostazioni del rapporto di trasmissione e del rilevatore applicabili. In una configurazione con mandrino analogico che utilizza segnali di encoder differenziali, verificare anche il cablaggio di feedback A, /A, B e /B. Questi conduttori possono essere contrassegnati A, *A, B, *B o con barre sovrapposte sullo schema della macchina.

Per gli allarmi di maschiatura rigida precedenti, consultare la guida del comando codice S non valido FANUC PS0200 e la guida della velocità di avanzamento non trovata in maschiatura rigida FANUC PS0201. Per i numeri di allarme CNC vicini, consultare i codici di allarme CNC FANUC 0201–0400.

Avviso di sicurezza prima dei test di maschiatura rigida

La maschiatura rigida sincronizza la rotazione del mandrino con l'avanzamento dell'asse di maschiatura. Velocità del mandrino, dati del rilevatore, rapporti di trasmissione o cablaggio di feedback errati possono causare la perdita di sincronizzazione, la rottura del maschio, danni al pezzo in lavorazione o movimenti inattesi del mandrino e dell'asse.

Non modificare i conduttori dell'encoder o i parametri del CNC con l'alimentazione applicata. Isolare la macchina secondo le procedure del costruttore FANUC e della macchina, osservare il tempo di scarica dell'amplificatore e far eseguire i lavori elettrici da personale qualificato. Registrare ed eseguire il backup dei parametri originali prima di qualsiasi modifica.

Testare le correzioni in una condizione controllata approvata dal costruttore della macchina. Non utilizzare un pezzo in lavorazione di produzione come primo test e non presumere che la corsa a secco, il blocco macchina, il mantenimento dell'avanzamento o l'override si comportino normalmente durante la maschiatura rigida.

Cosa significa "Overflow LSI di posizione"?

In questo nome di allarme, LSI si riferisce ai circuiti integrati su larga scala utilizzati per elaborare i dati di comando relativi alla posizione. "Overflow" significa che la quantità di distribuzione del mandrino richiesta all'interno di un intervallo di elaborazione CNC ha superato l'intervallo numerico interno consentito.

Questa formulazione non dimostra da sola che un chip LSI, una scheda madre CNC, un amplificatore del mandrino, un motore o un encoder si siano guastati. La descrizione PS0202 di FANUC identifica un valore di distribuzione calcolato eccessivo. La causa può essere un comando di velocità del mandrino troppo alto per la conversione attiva, un'impostazione errata del rilevatore o del rapporto di trasmissione, o un problema di feedback specifico della configurazione.

La documentazione dei centri di lavoro FANUC Serie 0i-F fornisce la seguente relazione:

• La quantità di distribuzione è visualizzata nella diagnosi 451.

• Per la configurazione del mandrino seriale citata, il massimo è 32.767 impulsi ogni 8 ms.

• Il valore cambia in base all'impostazione del rapporto di trasmissione per il coder di posizione o il comando di maschiatura rigida.

• Un'impostazione o un comando che supera il limite superiore genera PS0202.

La documentazione degli allarmi FANUC Serie 500i-A indica la direzione correttiva in modo più semplice: quando si verifica PS0202 perché il valore di distribuzione del mandrino è troppo grande, abbassare la velocità del mandrino.

L'intervallo di elaborazione preciso e la configurazione del mandrino supportata possono differire per serie CNC e software. Alcuni manuali FANUC descrivono un intervallo di 4 ms o 8 ms. Utilizzare i manuali dell'operatore, dei parametri e di manutenzione per il controllo esatto piuttosto che applicare il limite numerico di una serie a ogni macchina.

Perché la velocità del mandrino influisce su PS0202

Il CNC deve convertire la rotazione del mandrino in impulsi di distribuzione della posizione in modo che l'asse di maschiatura segua il mandrino con l'avanzamento del filetto programmato. All'aumentare della velocità del mandrino, aumenta anche il numero di impulsi del mandrino che devono essere distribuiti durante ogni intervallo di controllo.

La relazione generale è:

Impulsi di distribuzione per intervallo di controllo = velocità del mandrino × impulsi del rilevatore effettivi per giro del mandrino × intervallo di controllo ÷ 60.000

Questa espressione è utile per comprendere l'allarme, ma il calcolo effettivo può anche includere il rapporto di trasmissione del coder di posizione, la relazione mandrino-rilevatore e la conversione di maschiatura rigida specificata per la macchina.

FANUC fornisce esempi in cui la velocità massima di maschiatura rigida dipende dalla risoluzione del rilevatore e dall'intervallo di elaborazione. Questi esempi sono spiegazioni teoriche del limite interno, non velocità della macchina raccomandate. La velocità di maschiatura consentita deve comunque rispettare i limiti del mandrino, del maschio, del portautensili, del pezzo in lavorazione, dell'asse di maschiatura e del costruttore della macchina.

Differenza tra PS0200 e PS0202

Entrambi gli allarmi possono apparire quando il comando S di maschiatura rigida è troppo alto, ma rappresentano limiti diversi:

Una velocità del mandrino può quindi rientrare nel parametro di velocità massima programmato ma creare comunque una quantità di distribuzione interna eccessiva se la risoluzione del rilevatore o il rapporto di conversione sono errati. Al contrario, un comando S che supera semplicemente la velocità consentita della marcia selezionata sarà normalmente diagnosticato come PS0200 sui sistemi citati.

1. Registrare l'allarme, il programma e la configurazione del mandrino

Prima di modificare qualsiasi cosa, registrare:

• La serie e il modello completi del CNC

• Se il controllo è della serie M o della serie T

• Il testo esatto dell'allarme e il blocco in cui si verifica PS0202

• Il comando di maschiatura rigida, come G84 o G74

• I valori S e F comandati

• Il mandrino attivo e la gamma di marce

• Se la macchina utilizza un mandrino seriale FANUC, un mandrino incorporato, un mandrino analogico o un'altra configurazione del costruttore della macchina

• Il tipo di coder di posizione o rilevatore del mandrino e gli impulsi per giro

• Se l'allarme è iniziato dopo lavori sull'encoder, sul mandrino, sulla cinghia, sull'ingranaggio, sui parametri, sul CNC o sull'azionamento

Queste informazioni sono essenziali perché lo stesso messaggio PS0202 può apparire su diverse generazioni FANUC, mentre l'interfaccia del rilevatore, l'intervallo di elaborazione, la disponibilità della diagnosi e le assegnazioni dei parametri differiscono.

2. Ridurre la velocità del mandrino per la maschiatura rigida

Controllare il comando S utilizzato per la maschiatura rigida. Verificare che sia il valore desiderato, che sia espresso nell'unità corretta e che non sia sostituito da una variabile macro o da un'uscita del post-processore.

Ridurre S a un valore conservativo approvato per il maschio e la macchina, quindi ricalcolare la velocità di avanzamento in modo che l'avanzamento del filetto richiesto rimanga invariato:

• In una comune modalità G94 di avanzamento per minuto della serie M: F = S × avanzamento del filetto

• In una comune modalità G95 di avanzamento per giro della serie M: F = avanzamento del filetto

Non ridurre S lasciando un valore G94 F calcolato per la vecchia velocità. Ciò cambierebbe l'avanzamento programmato e potrebbe danneggiare il maschio.

Se l'abbassamento di S elimina PS0202, il risultato supporta un limite di distribuzione del mandrino piuttosto che dimostrare un guasto hardware del feedback. Non aumentare nuovamente la velocità finché non sono state confermate la risoluzione del rilevatore attivo, i rapporti di trasmissione e i limiti della macchina.

3. Controllare la diagnosi 451 sui sistemi FANUC applicabili

Sui sistemi FANUC coperti dalla documentazione citata 0i-D, 0i-F, 16i/18i e 30i, la diagnosi 451 rappresenta la distribuzione del mandrino durante la maschiatura rigida in unità di rilevamento.

Utilizzare la diagnosi 451 per confrontare il comportamento a diverse velocità di mandrino approvate. Registrare il valore invece di affidarsi solo al fatto che l'allarme appaia. Un valore che aumenta con S e si avvicina al limite documentato supporta la diagnosi di overflow della distribuzione.

La numerazione della diagnosi e la disponibilità del display possono variare. Non assumere che il n. 451 abbia la stessa definizione su ogni controllo senza controllare il manuale di manutenzione applicabile. Su alcuni sistemi, i dati diagnostici aggiuntivi sulla maschiatura rigida includono l'errore di posizione del mandrino, la distribuzione accumulata del mandrino e i valori relativi alla sincronizzazione, ma questi devono essere interpretati utilizzando il manuale esatto piuttosto che copiati da un'altra serie.

4. Verificare le impostazioni di conversione del coder di posizione e della maschiatura rigida

FANUC afferma che la quantità di distribuzione del mandrino cambia in base all'impostazione del rapporto di trasmissione per il coder di posizione o il comando di maschiatura rigida. Controllare i parametri applicabili rispetto a:

• L'elenco dei parametri originali del costruttore della macchina

• Un backup CNC affidabile della stessa macchina

• La specifica esatta del coder di posizione o del rilevatore

• Il rapporto meccanico effettivo mandrino-rilevatore

• La gamma di marce del mandrino attiva e i suoi segnali di selezione

• Il manuale dei parametri FANUC per la serie CNC installata

Prestare particolare attenzione se PS0202 è apparso dopo l'inizializzazione dei parametri, il ripristino della memoria, la sostituzione del CNC, la sostituzione del mandrino, la sostituzione dell'encoder, lavori sulla cinghia o sull'ingranaggio o un retrofit. Un valore copiato da una macchina simile potrebbe essere errato anche se la serie CNC è la stessa.

Non modificare un valore del rapporto di trasmissione semplicemente fino alla scomparsa dell'allarme. Un rapporto errato può far sì che l'asse di maschiatura segua la distanza del mandrino sbagliata e produca un avanzamento del filetto errato o una perdita di sincronizzazione.

5. Controllare il cablaggio A, /A, B e /B solo sui sistemi a mandrino analogico applicabili

Per una configurazione a mandrino simulato o analogico che riceve feedback incrementale dall'encoder come fasi differenziali A e B, la guida tecnica per PS0202 raccomanda di controllare il cablaggio dell'encoder del mandrino e di correggere le connessioni A, *A, B e *B dove necessario.

Questi segnali sono comunemente intesi come due coppie differenziali complementari:

Verificare il cablaggio rispetto all'esatto diagramma elettrico dell'interfaccia CNC, dell'azionamento del mandrino, dell'encoder e della macchina. Controllare la presenza di:

• A e /A invertiti all'interno della coppia

• B e /B invertiti all'interno della coppia

• Coppie di fase A e fase B scambiate

• Conduttori aperti, in corto circuito, allentati o ad alta resistenza

• Perni del connettore piegati o spinti indietro

• Assegnazioni errate dei pin del connettore dopo la sostituzione dell'encoder o del cavo

• Schermatura, messa a terra o instradamento del cavo danneggiati che influiscono sui segnali differenziali

Non scambiare casualmente i conduttori mentre si testa ripetutamente la macchina. Invertire una coppia complementare o scambiare A e B cambia la polarità di fase o la relazione di fase e può cambiare la direzione di rotazione rilevata. La disposizione corretta deve derivare dallo schema di connessione applicabile e deve essere verificata con apparecchiature di prova appropriate da personale qualificato.

Questa procedura in fase A/B non è un passaggio universale per un mandrino seriale FANUC. Se il rilevatore installato comunica tramite un'interfaccia seriale, identificare e diagnosticare tale interfaccia secondo il suo manuale di manutenzione piuttosto che cercare quattro conduttori analogici dell'encoder che potrebbero non esistere.

6. Ispezionare il circuito di feedback dell'encoder quando le prove lo indicano

Se i parametri e il comando di velocità sono corretti ma un segnale di feedback analogico applicabile è anomalo, ispezionare il percorso completo del feedback:

• Connettore dell'encoder al mandrino

• Connettori intermedi e punti terminali

• Continuità e isolamento del cavo di feedback

• Integrità della coppia differenziale

• Terminazione e messa a terra della schermatura

• Separazione dall'alimentazione del motore e dal cablaggio del contattore

• Alimentazione dell'encoder alla tensione specificata

• Forma d'onda di uscita dell'encoder, ampiezza, complemento e relazione di fase utilizzando il metodo di prova approvato

Sostituire il cavo o l'encoder solo quando i risultati del test lo identificano come anomalo. PS0202 da solo non prova che uno dei due componenti si sia guastato.

7. Confermare il rapporto meccanico del rilevatore

Laddove il coder di posizione è azionato da una cinghia o da un ingranaggio anziché essere accoppiato direttamente al mandrino, confermare che il rapporto meccanico effettivo corrisponda alle impostazioni del CNC. Controllare se una puleggia, un ingranaggio, una cartuccia del mandrino, un motore o un encoder sono stati sostituiti prima dell'inizio dell'allarme.

Una cinghia dell'encoder allentata o slittante è più probabile che crei un feedback instabile o errato piuttosto che un overflow matematico ripetibile, ma dovrebbe comunque essere ispezionata quando la macchina utilizza questa disposizione. Verificare le condizioni della cinghia, la tensione, la sicurezza della puleggia, le condizioni dell'accoppiamento e la rotazione del rilevatore senza modificare la temporizzazione o l'orientamento originali.

8. Eseguire un test di verifica controllato

Dopo aver corretto la causa identificata:

1. Ripristinare l'alimentazione secondo la procedura approvata.

2. Confermare che i parametri e il cablaggio originali corrispondano alla configurazione documentata.

3. Verificare S, F, modalità di avanzamento, avanzamento del filetto, maschio, portautensili e marcia del mandrino attiva.

4. Osservare la diagnosi 451 dove applicabile.

5. Iniziare a una velocità del mandrino conservativa e approvata.

Se l'allarme persiste anche a bassa velocità con impostazioni confermate e feedback corretto, interrompere la modifica di parametri non correlati. Il CNC, la configurazione del costruttore della macchina, l'interfaccia del mandrino e le diagnostiche applicabili richiedono un'ispezione più approfondita.

Non sostituire il CNC o l'amplificatore del mandrino basandosi solo su PS0202

La frase "errore di sistema" nell'elenco degli allarmi FANUC non stabilisce che la scheda madre del CNC o l'amplificatore del mandrino siano difettosi. La descrizione ufficiale riguarda un valore eccessivo di distribuzione del mandrino, e la guida attuale agli allarmi FANUC istruisce prima l'utente a ridurre la velocità del mandrino.

La sostituzione dell'hardware dovrebbe essere considerata solo dopo aver verificato il comando, la risoluzione del rilevatore, le impostazioni del rapporto di trasmissione, i segnali di feedback applicabili e la configurazione della macchina. Se è presente anche un altro allarme del mandrino o dell'amplificatore, diagnosticare quel numero esatto separatamente.

Tabella diagnostica FANUC PS0202

Ordine di risoluzione dei problemi consigliato

1. Confermare PS0202 e registrare l'esatto blocco di maschiatura rigida.

2. Identificare la serie CNC, il tipo di mandrino, il tipo di rilevatore, gli impulsi per rivoluzione e l'ingranaggio attivo.

3. Verificare che il valore S programmato sia ragionevole e non sia stato alterato da una macro o un post-processore.

4. Ridurre S e ricalcolare F in modo che il passo della filettatura programmato rimanga invariato.

5. Visualizzare e registrare la diagnosi 451 sui sistemi FANUC applicabili.

6. Confrontare le impostazioni del codificatore di posizione e del rapporto di trasmissione della maschiatura rigida con i dati del costruttore della macchina o un backup noto e funzionante.

7. Confermare che il rapporto effettivo tra mandrino meccanico e rilevatore corrisponda alle impostazioni.

8. Per un'interfaccia mandrino analogica applicabile, verificare il cablaggio A, /A, B e /B, i connettori, la forma d'onda, la schermatura e la messa a terra.

9. Per un mandrino seriale, seguire la diagnostica del feedback seriale anziché applicare le istruzioni di cablaggio analogico.

10. Eseguire un test controllato a una velocità conservativa approvata.

11. Se PS0202 persiste, raccogliere il programma, i parametri, i valori diagnostici, le informazioni di cablaggio e gli allarmi correlati per un'analisi tecnica più approfondita.

Riferimenti tecnici

• Manuale Operatore FANUC Serie 0i-MODEL F (Machining Center System), B-64604EN-2/01, limite di distribuzione del mandrino per maschiatura rigida e dati di diagnosi n. 451

• Manuale Operatore FANUC Serie 0i-MODEL F (Lathe System), B-64604EN-1/01, spiegazione del limite di impulsi PS0202 ed esempi di calcolo

• Manuale Utente FANUC Serie 0i-MODEL D / 0i Mate-MODEL D (Machining Center System), B-64304EN-2, quantità di distribuzione per maschiatura rigida e diagnosi n. 451

• Manuale di Manutenzione FANUC Serie 30i/31i/32i, serie B-63945EN, dati di diagnosi relativi alla maschiatura rigida

• Manuale di Manutenzione FANUC Serie 500i-A, B-64805EN/03, descrizione dell'allarme PS0202 e istruzioni per ridurre la velocità del mandrino

• Guida tecnica FANUC di Pechino fornita per overflow LSI di posizione PS0202, incluso il controllo del cablaggio dell'encoder analogico del mandrino A, *A, B e *B

Utilizzare sempre l'edizione del manuale che si applica all'esatta serie CNC, software, interfaccia del mandrino, rilevatore di posizione, costruttore della macchina e configurazione di maschiatura rigida.

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Fonte di riferimento: Beijing FANUC. Questo articolo si basa sulla documentazione tecnica FANUC e sulla guida alla risoluzione dei problemi fornita. La procedura corretta di diagnosi e riparazione dipende dall'esatto CNC, software, mandrino, rilevatore, cablaggio, parametri e specifiche del costruttore della macchina.