Riparazione del servoazionamento B&R ACOPOS P3 8EI8X8HWS10.0600-1. Problemi di controllo dell’asse e dell’elettronica di potenza

La riparazione del servoazionamento B&R ACOPOS P3 è una soluzione da prendere in considerazione quando il dispositivo non controlla più correttamente l’asse, segnala errori di alimentazione o dell’encoder oppure si verificano problemi con l’elettronica di potenza. Nel caso del modello B&R ACOPOS P3 8EI8X8HWS10.0600-1, la diagnostica dovrebbe comprendere non solo lo stadio di uscita, ma anche l’alimentazione 24 VDC, i segnali Enable, il feedback, la configurazione dell’asse, il DC bus e le condizioni termiche di funzionamento del dispositivo.

Per il reparto manutenzione, un guasto del servoazionamento può comportare l’arresto di un singolo asse e, di conseguenza, dell’intera macchina o linea di produzione. Determinare rapidamente se il problema riguarda la configurazione, l’installazione esterna, l’encoder o l’elettronica dell’azionamento consente di ridurre i tempi di fermo e di decidere se il dispositivo debba essere inviato in assistenza.

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B&R ACOPOS P3 – problemi di controllo dell’asse, alimentazione ed elettronica di potenza

B&R ACOPOS P3 8EI8X8HWS10.0600-1 – parametri principali del servoazionamento

B&R ACOPOS P3 8EI8X8HWS10.0600-1 è un servoazionamento monoasse progettato per il controllo preciso dei motori in macchine e impianti industriali. La sigla 8X8 corrisponde a una corrente continua di 8,8 A, mentre la versione H è predisposta per un’alimentazione trifase 3 × 200-480 VAC ±10%, 50/60 Hz.

La potenza massima di collegamento del dispositivo è pari a 10 kVA. La potenza di uscita continua verso il motore può raggiungere 4 kW, mentre la potenza di picco è di 10 kW. L’azionamento può fornire temporaneamente al motore fino a 24 Aeff, pertanto può essere utilizzato anche su assi che richiedono una coppia elevata durante accelerazioni o frenate dinamiche.

La variante 8EI8X8HWS10 utilizza la soluzione hardwired STO e due ingressi Enable 24 VDC, isolati elettricamente dal resto del sistema. Questo aspetto è importante sia durante la progettazione dei circuiti di sicurezza sia durante la successiva diagnostica. L’assenza di un segnale Enable corretto può infatti determinare una situazione in cui l’azionamento è alimentato e comunica con il sistema di controllo, ma l’asse non può essere avviato.

La versione di equipaggiamento .0600-1 comprende, tra gli altri elementi, una resistenza di frenatura interna. Il sistema di frenatura può gestire una potenza di picco di circa 7 kW con la resistenza interna e di circa 25 kW con una resistenza esterna adeguata. In caso di utilizzo di una resistenza esterna, il suo valore dovrebbe essere di almeno 25 Ω. Se i problemi compaiono principalmente durante la frenatura dell’asse, è quindi opportuno includere anche il circuito di frenatura nella diagnostica.

Il servoazionamento comunica tramite POWERLINK V2 come Controlled Node. Dispone di due porte RJ45 schermate che funzionano come hub a due porte, supporta una trasmissione a 100 Mbit/s e la lunghezza massima di un singolo segmento può raggiungere 100 m. Il dispositivo può funzionare, tra l’altro, con mapp Motion dalla versione 5.03.0 e con ACP10/ARNC0 dalla versione 3.13.0.

Un elemento importante dal punto di vista del controllo dell’asse è l’interfaccia digitale multi-encoder. Sono supportati, tra gli altri, EnDat 2.2, EnDat 3.0, SSI, BiSS mode C, HIPERFACE DSL e T-Format. Il tipo di encoder e la relativa tensione di alimentazione devono essere configurati correttamente. L’interfaccia può fornire circa 11,45 V o 5,2 V con una capacità di corrente fino a 300 mA. Un’impostazione errata della tensione può persino provocare danni permanenti all’encoder collegato.

Come si manifestano i problemi di controllo dell’asse dell’ACOPOS P3?

I problemi di controllo dell’asse del servoazionamento non indicano sempre un guasto dello stadio di potenza. Sintomi simili possono verificarsi in caso di alimentazione 24 VDC non corretta, assenza del segnale Enable, errore di feedback, configurazione errata dell’encoder, surriscaldamento dell’azionamento o parametri del motore e dell’asse configurati in modo non corretto.

Tra i segnali che richiedono ulteriori verifiche diagnostiche si possono includere:

• impossibilità di avviare l’asse,
• assenza di reazione del motore nonostante il comando di movimento,
• arresto dell’asse durante il funzionamento,
• comportamento instabile dell’azionamento,
• errori di feedback,
• problemi durante l’accelerazione o la frenatura,
• surriscaldamento dell’azionamento o del motore,
• errori relativi alla tensione 24 VDC,
• sovracorrente o errore permanente dell’azionamento.

Assenza di Enable, problema dell’encoder e tensione DC bus non corretta

I LED PLK e Ax1 rappresentano una fonte utile di informazioni durante la diagnostica preliminare. Un LED Ax1 verde lampeggiante può indicare, tra l’altro, una tensione DC bus non corretta, il surriscaldamento del motore o del modulo, l’assenza del segnale Enable oppure un problema relativo all’encoder.

Se l’asse non si avvia, la diagnostica non dovrebbe quindi limitarsi al controllo del solo motore. È necessario verificare anche l’alimentazione di controllo, i segnali provenienti dal controllore di sicurezza, i cavi dell’encoder, la configurazione del feedback e i parametri dell’asse.

Sovracorrente, surriscaldamento e problemi dello stadio di potenza

La luce rossa fissa del LED Ax1 indica un errore permanente. Una delle possibili cause è una sovracorrente permanente. In questa situazione è particolarmente importante controllare non solo il motore collegato e il cavo motore, ma anche l’elettronica di potenza del servoazionamento.

Lo stadio di potenza funziona nominalmente con una frequenza di commutazione di 5 kHz. È possibile anche il funzionamento con altre frequenze, tuttavia ciò influisce sulla corrente ammessa e sulla lunghezza massima del cavo motore. A 5 kHz la lunghezza del cavo può raggiungere 75 m, a 10 kHz circa 38 m e a 20 kHz circa 19 m.

L’azionamento è dotato di protezioni contro sovraccarico, cortocircuito e guasto a terra. Se il guasto si ripresenta immediatamente dopo l’avvio dell’asse, è necessario stabilire se la protezione sta reagendo a un problema esterno all’azionamento oppure se la causa è un danneggiamento dei componenti dello stadio di potenza.

Hai un problema con un asse controllato da B&R ACOPOS P3? Se un controllo di base dell’installazione, del motore e del cablaggio non consente di ripristinare il funzionamento, è consigliabile inviare l’azionamento alla diagnostica di assistenza invece di effettuare ulteriori tentativi di avviamento che potrebbero aggravare il guasto.

Codici errore B&R ACOPOS P3 6029, 6055 e 6060

I codici errore sono particolarmente utili durante la diagnostica perché consentono di restringere l’area di ricerca della causa del guasto. Nel caso del modello 8EI8X8HWS10.0600-1 possono essere rilevanti, tra gli altri, gli errori 6029, 6055 e 6060.

Errore 6029 – tensione 24 VDC troppo bassa

L’errore 6029 è associato a una tensione di alimentazione 24 VDC troppo bassa. Il monitoraggio della sottotensione viene attivato quando la tensione scende al di sotto di circa 22,9 V.

In presenza di questo errore è necessario verificare innanzitutto la tensione direttamente sul connettore X2, lo stato e la capacità dell’alimentatore 24 VDC, la sezione e la lunghezza dei cavi, eventuali cadute di tensione, i collegamenti dei morsetti e il carico attuale del circuito.

La semplice misurazione di una tensione corretta all’uscita dell’alimentatore non è sempre sufficiente. Se la tensione diminuisce soltanto sotto carico o se si verificano perdite significative sui cavi, all’ingresso dell’azionamento può essere già presente un valore insufficiente per un funzionamento stabile.

Errore 6055 – problema di tensione su X2

L’errore 6055 può comparire anche in caso di tensione troppo bassa sull’ingresso X2 24 VDC, quando il valore scende al di sotto di circa 22,9 V.

La diagnostica dovrebbe comprendere la tensione effettivamente presente sul servoazionamento e il comportamento dell’alimentazione durante il funzionamento della macchina. Se la tensione è instabile, occorre stabilire se la causa sia l’alimentatore, i cavi, i collegamenti, altri carichi alimentati dallo stesso circuito oppure l’azionamento stesso.

Errore 6060 – Power unit: Limit speed exceeded

L’errore 6060 “Power unit: Limit speed exceeded” si verifica quando la frequenza elettrica di uscita supera continuamente 598 Hz per più di 0,5 s. In questo caso l’azionamento interrompe il movimento in corso.

Per prima cosa è necessario verificare la velocità effettiva del motore, il numero di coppie polari, i dati del motore e i parametri dell’asse configurato. L’errore non indica necessariamente un guasto diretto dell’elettronica di potenza: può derivare anche da parametri errati o da una configurazione non corretta del sistema di azionamento.

Diagnostica e riparazione del servoazionamento B&R ACOPOS P3

Come viene eseguita la diagnostica del servoazionamento 8EI8X8HWS10.0600-1?

La diagnostica del servoazionamento 8EI8X8HWS10.0600-1 dovrebbe essere eseguita per fasi. Ciò consente di distinguere un problema dell’installazione della macchina da un guasto effettivo dell’elettronica del servoazionamento e di ridurre il rischio di sostituire componenti ancora funzionanti.

Controllo dell’alimentazione 24 VDC e dei segnali Enable

La prima area da verificare è l’alimentazione di controllo. In caso di errori 6029 o 6055, è particolarmente importante misurare la tensione direttamente su X2. Occorre inoltre considerare la possibilità di brevi cadute di tensione che potrebbero non essere rilevate durante una misurazione statica effettuata con la macchina ferma.

Il passo successivo consiste nel controllare i due ingressi Enable 24 VDC. L’assenza di un segnale corretto può impedire l’attivazione dell’asse anche quando il resto del servoazionamento funziona correttamente.

Diagnostica dell’encoder e del feedback dell’asse

In caso di problemi di posizionamento, impossibilità di avviare l’asse o errori di feedback, è necessario controllare il tipo di encoder utilizzato, la configurazione dell’interfaccia, il cavo e la tensione di alimentazione del sensore.

ACOPOS P3 supporta diversi standard di encoder, quindi non si può presumere che il semplice collegamento fisico del cavo corretto garantisca un funzionamento adeguato. La configurazione dell’interfaccia deve corrispondere al sistema di feedback utilizzato.

È necessario prestare particolare attenzione all’impostazione della tensione di alimentazione dell’encoder. I valori disponibili di circa 11,45 V e 5,2 V sono destinati a soluzioni differenti e un’impostazione errata può causare danni permanenti al dispositivo collegato.

Diagnostica dell’elettronica di potenza e dello stadio di uscita

Se l’alimentazione di controllo, i segnali Enable, la configurazione e il feedback sono corretti, l’area successiva da esaminare è l’elettronica di potenza. Particolare attenzione richiedono i casi in cui l’azionamento segnala un errore permanente, una sovracorrente, problemi durante il caricamento dell’asse o un guasto che compare immediatamente dopo il tentativo di avviare il motore.

Nella diagnostica è necessario considerare lo stadio di uscita, il circuito DC bus, il circuito di frenatura e l’influenza di un cortocircuito o di un guasto a terra sul lato motore. Sono importanti anche le condizioni di raffreddamento del dispositivo.

B&R ACOPOS P3 8EI8X8 ha dimensioni di circa 66 × 290 × 258,5 mm, un peso di circa 3,2 kg e un grado di protezione IP20. L’intervallo nominale della temperatura di esercizio è 5–40°C. Durante il montaggio è necessario mantenere uno spazio sufficiente a garantire il flusso d’aria, tra cui circa 80 mm sopra e sotto il dispositivo. L’aria in uscita dall’azionamento può raggiungere una temperatura di circa 90°C.

Uno spazio insufficiente nell’armadio elettrico, una temperatura ambiente elevata, canali di ventilazione sporchi o il funzionamento in condizioni che superano i parametri ammessi possono aumentare il carico termico dell’elettronica e contribuire alla comparsa di problemi durante l’esercizio.

Se il servoazionamento B&R ACOPOS P3 segnala ripetutamente un errore, perde la capacità di controllare l’asse oppure sospetti un guasto dello stadio di potenza, è consigliabile richiedere una diagnostica completa del dispositivo. Ciò permette di determinare la causa effettiva del guasto prima di decidere l’acquisto di un altro azionamento.

Riparare o sostituire B&R ACOPOS P3 – quale soluzione scegliere?

In caso di guasto dell’ACOPOS P3, il reparto manutenzione si trova spesso a dover scegliere tra la riparazione dell’azionamento esistente e la sua sostituzione con un altro dispositivo. La decisione dovrebbe dipendere dal tipo di guasto, dalle condizioni del dispositivo, dalla disponibilità della variante appropriata e dall’importanza della specifica configurazione per la macchina.

La riparazione di B&R ACOPOS P3 può essere particolarmente indicata quando il dispositivo è già configurato e integrato in una macchina esistente e il problema riguarda un guasto elettronico riparabile. Ciò limita la necessità di cercare una variante hardware perfettamente compatibile e di adattare nuovamente la soluzione all’applicazione esistente.

Nel caso della versione 8EI8X8HWS10.0600-1 è importante anche l’equipaggiamento specifico del dispositivo. Questa variante dispone di una resistenza di frenatura interna che non può essere aggiunta successivamente. Quando si acquista un dispositivo sostitutivo è quindi necessario controllare l’intero codice della versione e non soltanto la sigla di base della serie ACOPOS P3.

La sostituzione può invece essere presa in considerazione quando il dispositivo è gravemente danneggiato, la riparazione non è tecnicamente giustificata oppure è disponibile un’unità compatibile che consenta di ripristinare rapidamente la produzione. In pratica, durante un fermo prolungato è opportuno analizzare in parallelo entrambe le possibilità: la diagnostica e la riparazione dell’azionamento esistente e la disponibilità di ricambi o di un dispositivo sostitutivo.

Quando conviene richiedere l’assistenza per B&R ACOPOS P3?

L’assistenza del servoazionamento 8EI8X8HWS10.0600-1 è consigliabile quando un controllo di base dell’installazione non consente di determinare con certezza la causa del problema oppure quando il guasto indica un problema dell’elettronica interna del dispositivo.

Ciò riguarda in particolare situazioni quali:

• errori permanenti dell’azionamento che si ripetono,
• impossibilità di avviare l’asse nonostante segnali di controllo corretti,
• problemi dell’elettronica di potenza del servoazionamento,
• sovracorrente durante il tentativo di avviare il motore,
• errori di feedback nonostante il controllo dell’encoder e dei cavi,
• funzionamento instabile del dispositivo sotto carico,
• problemi termici,
• guasti che si ripresentano dopo il reset,
• impossibilità di identificare con certezza la causa dell’arresto dell’asse.

Per uno stabilimento produttivo il tempo è fondamentale. Resettare ripetutamente l’azionamento ed effettuare ulteriori tentativi di avvio senza identificare la fonte del problema può prolungare il fermo e, in presenza di alcuni tipi di guasto, aumentare l’entità del danno.

Hai bisogno della riparazione del servoazionamento B&R ACOPOS P3 8EI8X8HWS10.0600-1? Comunica al servizio di assistenza il numero del dispositivo, una descrizione del comportamento della macchina, il codice errore visualizzato e le informazioni sul momento in cui si verifica il guasto. Questi dati consentono di orientare più rapidamente la diagnostica verso l’alimentazione, il controllo dell’asse, l’encoder, il circuito di frenatura o l’elettronica di potenza. —> Richiedi la riparazione

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