FANUC A20B-2002-0210は、FANUCの「Power C」およびOpen CNCアーキテクチャを可能にするハードウェアであるHSSB(高速シリアルバス)インターフェイスPCBです。このボードがなぜ重要なのかを理解するには、HSSBが何を目的として設計されたのかを理解することが役立ちます。1990年代半ばから後半にかけて、FANUCは工作機械メーカーやエンドユーザーが、カスタムオペレーターインターフェイス、工場サーバーからのDNCプログラムストリーミング、生産データ収集、工具寿命管理、プロセス統合のために、CNCのリアルタイム制御と標準PCコンピューティング機能を統合したいとますます望んでいることを認識しました。
課題は、標準PC拡張バス(ISA、PCI)ではCNCデータ交換のリアルタイム遅延要件を満たせず、標準シリアルポート(RS-232)では大容量プログラム転送には遅すぎることでした。FANUCの答えはHSSBでした。これは、FANUC CNCと共置されたPC間の決定論的、高帯域幅通信のために特別に設計された独自のシリアルバスです。
A20B-2002-0210は、このHSSB接続のCNC側ハードウェアです。CNCシステムのバックプレーン(またはFANUCインターフェイスカードセットの専用スロット)にインストールされ、リンクのCNC側でシリアルバスプロトコルを管理します。
PC側は、コンパニオンHSSBインターフェイスカード(通常はPCにインストールされるISAまたはPCIカード)によってサービスされます。これら2つのボードが連携して、CNCのリアルタイム処理環境とPCの汎用オペレーティングシステム間に専用の通信チャネルを作成します。
主な仕様
| 値 | 機能 |
|---|---|
| HSSB / Power CインターフェイスPCB | プロトコル |
| HSSB(高速シリアルバス) | アーキテクチャ |
| CNC-PC統合(Open CNC) | バスインターフェイス |
| ISAバス / CNCバックプレーン | シリーズ |
| A20B-2002 | ステータス |
| 生産終了品(スペア) | 原産国 |
| 日本 | HSSB — その内容と必要性 |
標準的なCNC通信方法(9.6〜38.4kbpsのRS-232、またはプログラム転送用のPCMCIAメモリカード)とは異なり、HSSBは以下を提供しました:
決定論的な遅延:
HSSBプロトコルは、CNCステータスデータ(機械位置、主軸速度、アラーム、プログラムカウンタ)が、知覚可能な遅延なしにリアルタイムの機械状態を表示する必要があるカスタムオペレーターインターフェイスアプリケーションにとって重要な、境界時間内にPCに送信されることを保証します。高帯域幅:
HSSBはRS-232よりも桁違いに高速で動作するため、大容量のCNCプログラムをDNCサーバーからCNCのプログラムメモリに数分ではなく数秒で転送できます。双方向リアルタイムデータ:
プログラム転送だけでなく、HSSBはPCアプリケーションがCNCパラメータ、PMC信号、機械ステータスをほぼリアルタイムで読み書きできるようにし、高度なプロセス監視、適応制御、機械データ収集アプリケーションを可能にします。統合ソフトウェア:
FANUCはPC側にソフトウェアライブラリ(FANUC HSSB API)を提供し、工作機械メーカーやシステムインテグレーターがCまたはC++でカスタムアプリケーションを作成し、HSSB接続を介してCNCと直接通信できるようにしました。Power Cアーキテクチャ — 統合コンテキスト
FANUC CNCは、必要なリアルタイムパフォーマンスの保証とともに、ハードウェアレベルで、補間、FSSB経由のサーボ制御、PMCラダー実行、機械I/O管理など、すべてのリアルタイム機能を処理します。
接続されたPCは、非リアルタイムだが計算集約的な機能(ツールパス表示付きグラフィカルオペレーターインターフェイス、DNCプログラムサーバー(工場ネットワークからCNCへの大容量プログラムストリーミング)、機械データロギングシステム、およびCNC自身のオペレーターインターフェイスで利用可能な限定された環境ではなく、完全なオペレーティングシステム(通常はWindows)を必要とするカスタム機械メーカーアプリケーション)を処理します。
A20B-2002-0210は、この並列アーキテクチャを可能にする物理的なハードウェアであり、2つの処理環境が同期を保つことを保証する常時オンの通信リンクです。
障害モードと症状
PCソフトウェアがCNCとの接続を失う:
PC上のOpen CNCまたはPower Cアプリケーションに、「CNC接続喪失」または「HSSBエラー」メッセージが表示されますが、CNC自体は独自のオペレーターパネルを通じて正常に動作し続けます。DNCプログラム転送が失敗する:
以前にHSSB経由でPCからCNCに転送されたプログラムは、もはや送信できません。CNCはDNCアクティビティを示さないか、通信エラーを生成します。リアルタイムデータ表示がフリーズする:
PCオペレーターインターフェイスの軸位置表示、主軸速度表示、アラーム表示が更新されなくなります。CNCからPCへのHSSBデータストリームが中断されています。断続的な接続:
完全な故障よりも一般的ですが、A20B-2002-0210は断続的な接続ドロップとして現れます。特にキャビネットが数時間稼働した後(ボードが動作温度に達したときにのみ発生する熱関連のコンポーネント障害を示唆します)。よくある質問
HSSBインターフェイスには、コンパニオンPC側HSSBカード(別のISAまたはPCIボード)とFANUCのHSSBソフトウェアライブラリが必要です。最新のPCには通常ISAスロットがなく、PCI HSSBカードにはWindows 10/11互換ドライバーがない場合があります。今日見られるほとんどのHSSBベースのFANUCシステムは、Windows XP以前のオペレーティングシステムを実行する古い産業用PCで動作しています。HSSBシステムのPCを交換することは、互換性のある現世代のPCインターフェイスオプション(新しいFANUC CNC世代にはHSSBのイーサネットベースの代替手段が存在します)を特定するためにFANUCのサポートが必要になる可能性のある、重要なエンジニアリングプロジェクトです。
Q2: A20B-2002-0210は、標準HSSBボード(A20B-8001-0290、A20B-8001-0581)と同じですか?
いいえ。A20B-8001-0XXXシリーズHSSBボードとA20B-2002-0210は、同様の機能(CNC-PCシリアル通信)を提供する可能性がありますが、FANUCの製品範囲内で異なるハードウェア世代と構成です。
A20B-8001シリーズはISAバスPC側ボードの傾向があり、A20B-2002-0210はCNC側のPower C / HSSB PCBとして特定されています。交換品を注文する前に、システムドキュメントまたは取り付けられているボードのラベルから必要な特定の部品番号を確認してください。
Q3: A20B-2002-0210が故障した場合でも、CNCは加工のために動作を続けることができますか?
はい、ほとんどの構成で可能です。HSSBリンクはPCの統合機能(オペレーターインターフェイス、DNC、データ収集)を提供します。CNCのコアリアルタイム機能(サーボ制御、PMCラダー、機械I/O)は、HSSBとは独立して動作するメインCPUボードとサーボ制御ハードウェアによって処理されます。
A20B-2002-0210が故障した場合、PCはCNCとの接続を失いますが、通常、CNC自身のMDI/オペレーターパネルを使用してCNCのメモリに既にロードされているプログラムを実行して機械を稼働させ続けることができます。
PCからCNCへのDNCストリーミングは、HSSBボードが交換されるまで利用できなくなります。
Q4: 設置システムにおけるA20B-2002-0210の故障の最も一般的な原因は何ですか?
ボードの電源供給部分の電解コンデンサの劣化は、最も一般的な経年劣化による故障モードです。高速シリアルインターフェイスICは、クリーンで安定したDC供給電圧を必要とし、わずかなコンデンサESRの増加でもHSSBリンクで信号品質の問題を引き起こす可能性があります。
HSSB光送信機/受信機コンポーネント(ボードがHSSBリンクに光ファイバーを使用している場合)は、時間の経過とともに劣化し、光出力電力を低下させ、最終的に限界条件下で通信エラーを引き起こす可能性があります。
PCメンテナンス中のESD損傷(PCとCNCキャビネットが接続されており、一方を不注意に開けた場合)は、一般的なイベント駆動型の原因です。
Q5: A20B-2002-0210を交換する前に、CNCデータのバックアップは必要ですか?
A20B-2002-0210はインターフェイスボードであり、CNCユーザーデータ(パラメータ、プログラム、オフセット)は保存しません。交換しても、CNCのSRAMまたはFROMモジュールに保存されているデータには影響しません。
ただし、PCソフトウェアの構成にHSSB固有の設定(CNCチャネル番号、通信アドレスなど)が含まれている場合、これらの設定はハードウェア交換後に確認または再構成する必要がある場合があります。
CNC側では、HSSBボード交換後にデータ復旧は必要ありません。