Как да решим проблема с алармата на робот Fanuc SRVO-408?
За специалистите, които работят с роботи Fanuc: когато се появи аварийният код SRVO-408, първата реакция на много хора е: „Отлично, сервомоторът пак прави сцена?“ В края на краищата кодът започва с „SRVO“, така че е трудно да не се свърже със сервосистемата. Но нека ви изстудя малко: тази авария всъщност няма почти нищо общо с сервомотора или сервоусилвателя — тя се генерира от системата за безопасност DCS на Fanuc.
В девет и половина от десетте случая с авария SRVO-408, които сме диагностицирали на производствената площадка, проблемът в крайна сметка се оказва свързан със сигурностната верига или конфигурацията на DCS — а не с повреда на мотора. Затова днес ще анализирам този аварийен код поетапно и ще обсъдя с вас какво всъщност се крие зад SRVO-408 и откъде да започнете при неговото появяване, за да не губите време, разглобявайки безцелно сервосистемата и не забавяте производството напразно. 
Какво означава надписът на екрана „SRVO-408 DCS SSO Ext Emergency Stop“?
Първо, запомнете това изречение: SRVO-408 = DCS SSO External Emergency Stop = сигнала за безопасност SSO[3] е превключен в състояние OFF. Има два термина, които трябва да разберете първо: DCS и SSO.
DCS, съкращение от Dual Check Safety, е набор от функции за безопасност в системата за управление на роботите Fanuc. Чрез излишни сигнали, наблюдение за безопасност и входно-изходни сигнали за безопасност тя следи движението и състоянието на безопасност на робота, за да се предотврати излизането му от контрол, нараняване на хора или сблъскване с оборудване. А SSO може да се разглежда като вид изходен сигнал за безопасност в рамките на системата DCS — по същество „флаг за безопасност“, който DCS изпраща.
В алармата SRVO-408 Fanuc специфично се отнася до сигнала за безопасност с номер SSO[3]. Когато логиката за безопасност на DCS установи, че изходът SSO[3], свързан с външния аварийен спирач, е изключен, роботът навлиза в аварийно спиране и на екрана се появява съобщението SRVO-408.
Както виждате, тази аларма всъщност ви казва следното: логиката за безопасност на DCS смята, че има проблем с изхода за безопасност, свързан с външния аварийн спирач, и вече го е изключила. Това е напълно различен въпрос от неща като „претоварване на сервомотор“, „грешка в енкодера“ или „изгорял усилвател“. В миналото, когато се появеше сервоаларма, можехте да проверите мотора, енкодера, усилвателя и кабелите. Но когато се появи SRVO-408, по-надежден подход е да проследите веригата на сигнала за безопасност на DCS. Просто казано: SRVO-408 → SSO[3] изключен → проверете Safe I/O Connect → установете какво управлява SSO[3] → проверете съответната верига за безопасност.
Защо този сигнал за тревога винаги се заплитат с неща като бутони за аварийно спиране и защитни врати?
На много автоматизирани производствени линии роботът Fanuc не работи сам, изолирано. Често е заобиколен от защитни врати, защитни светлинни завеси, бутони за аварийно спиране, защитни реле, защитни PLC и понякога и други роботи, машини или конвейерни линии наблизо. Тези устройства са свързани с роботната управляваща система чрез защитни вериги. Типична защитна верига изглежда по следния начин: натискане на бутона за аварийно спиране → промяна на състоянието на защитното реле или защитния PLC → прекъсване на защитния сигнал → DCS защитната логика засича нещо нередно → SSO[3] превключва в положение OFF → появява се грешка SRVO-408.
Така че, когато видите SRVO-408, наистина трябва да проверите аварийното спиране и безопасните устройства. Но има едно нещо, което е особено важно: не можете просто да предполагате, че „безопасната врата е отворена, следователно трябва да е SRVO-408“. DCS на Fanuc има цял набор различни функции за безопасност и също така редица подобни кодове за аларми — например такива, свързани с „отворена ограда“ или „сервомотор изключен“. Когато всъщност диагностицирате проблема, не се ограничавайте само до нивото „нещо не е наред с безопасната функция на робота“ — продължавайте да анализирате по-дълбоко: точно кой конкретен сигнал за безопасност се е променил? И кой SSO управлява този сигнал? Щом стигнете до това ниво, можете точно да локализирате проблема.
Най-често срещаните причини за активиране, посочени една по една
1. SSO[3] наистина е превключено в положение OFF
Това е най-непосредствената причина и първото нещо, което трябва да потвърдите при диагностициране на SRVO-408. Основното условие за активиране на SRVO-408 според Fanuc е: SSO[3] е в изключено (OFF) състояние. С други думи, когато видите тази аларма, не бързайте да подозирате сервопреобразователя — първо проверете статуса на DCS, за да установите дали SSO[3] наистина е OFF. Ако това е така, следващата стъпка е да откриете коя сигурностна логика управлява този изход. В някои системи SSO[3] може да е свързан с конкретен сигурностен вход SPI или да се управлява чрез логически връзки в Safe I/O Connect. Точно как е конфигурирано, зависи от първоначалната сигурностна архитектура на конкретния робот. Затова не предполагайте, че един и същ I/O номер може да се прилага универсално за всички машини.
2. Сигурностният вход, свързан с SSO[3], е преминал в изключено (OFF) състояние
След като сте намерили SSO[3], следващата стъпка е да установите какво го контролира. Тази стъпка е особено важна при диагностициране на неизправности. Например, ако при определен робот Fanuc SSO[3] е свързан с безопасностен вход SPI, и този SPI премине в състояние OFF поради невъзпълнение на някакво външно условие за безопасност, логиката на DCS ще зададе SSO[3] автоматично на OFF, което в крайна сметка ще предизвика грешка SRVO-408.
В този случай действителната причина за неизправността може изобщо да не се намира в управлението на робота Fanuc. Може би външната верига за аварийно спиране не е била нулирана, сигурностният релей не е възвърнал нормалното си положение, сигурностният PLC не издава правилния сигнален импулс за безопасност, проводникът към безопасностния вход е прекъснат, някой безопасностен ключ все още е натиснат и не е освободен или конекторът има лош контакт. Затова при диагностициране е най-добре да се проверява пътят на сигнала секция по секция, вместо направо да се заменя хардуерът.
3. Във външната верига за аварийно спиране има неизправност
Системата за аварийно спиране в роботната клетка е област, която изисква специално внимание при SRVO-408. Когато операторът натисне бутона за аварийно спиране, безопасната релейна верига се прекъсва, роботният контролер получава съответния безопасен статус и DCS изпълнява безопасно спиране — това означава, че безопасната функция работи нормално и няма проблеми. Проблемът възниква, когато бутонът за аварийно спиране вече е отпуснат, но безопасната верига все още не е напълно възстановена. Например бутонът за аварийно спиране може да е механично възстановен, но безопасната релейна верига не е възстановена; или безопасната PLC все още смята, че някое безопасното условие не е изпълнено. В този случай роботът пак няма да се движи и ще продължава да генерира безопасните аларми.
По време на диагностика не се ограничавайте само до проверката дали бутонът за аварийно спиране е излязъл обратно — трябва да потвърдите, че цялата верига за безопасност е възстановена. Можете да проверите нещата в следния ред: бутон за аварийно спиране → реле за безопасност → ПЛК за безопасност → вход за безопасност → DCS Safe I/O Connect → SSO[3]. Ако който и да е елемент по този път не е възстановен, роботът не може да се върне в нормално състояние на безопасност.
4. Конфигурацията на DCS Safe I/O Connect е била променяна
Ако роботът е работил без проблеми през цялото време и е започнал да издава често грешка SRVO-408 едва наскоро, а някой е променил конфигурацията на контролера, тогава конфигурацията на DCS заслужава особено внимание. Например: бяха модифицирани сигурностните входове/изходове на DCS, контролерът е заменен, възстановена е резервна копия на робота, променена е програмата на сигурностния PLC, преорганизиран е работният участък на робота, заменено е външно сигурностно устройство или системата на робота е пусната отново в експлоатация. Това важи особено за употребявани контролери Fanuc, които преди са били монтирани на различна роботизирана система, след което са били демонтирани и инсталирани на ново оборудване — необходимо е да се провери дали оригиналната сигурностна конфигурация на DCS действително съответства на сигурностния дизайн на текущата машина.
Времето, в което се появява алармата, само по себе си е важна подсказка. Ако машината не е имала този проблем години наред и SRVO-408 се появява веднага след замяната на контролера, първо трябва да проверите DCS-конфигурацията на контролера и статуса на безопасните входове/изходи, а не да подозирате сервомотора на робота.
5. Безопасностният PLC или друго външно безопасностно устройство не подава правилния статус.
В днешно време много роботизирани работни станции използват безопасностен PLC. Ако DCS-системата на Fanuc е свързана с външна безопасностна система чрез сигнали, статусът на безопасностния PLC също ще повлияе върху крайното безопасностно състояние на робота. Например: безопасностният PLC установява, че някое безопасностно условие не е изпълнено → безопасностният изход не се възстановява → входът за безопасност на Fanuc остава ИЗКЛЮЧЕН → логиката на DCS поддържа SSO[3] ИЗКЛЮЧЕН → SRVO-408. В този случай цялото усилие, прекарано в проверка на сервосистемата на Fanuc, е практически напразно.
Ако на мястото има безопасностна PLC, добре е едновременно да се провери диагностичната информация на PLC, за да се потвърди дали безопасностните входове, изходове и свързаната безопасностна логика са в очакваното състояние.
6. Логиката за Safe I/O Connect не съответства на действителната конструкция на машината
Има още един случай, който лесно може да бъде пропуснат: самата конфигурация на безопасностните I/O на DCS не съответства на текущата безопасностна конструкция на машината. Например роботът може да е бил преорганизиран и външните безопасностни устройства променени, но конфигурацията на безопасностните I/O на DCS не е актуализирана съответно; или контролерът е възстановен от стара резервна копия, което води до несъответствие между текущото оборудване и оригиналната безопасностна логика. В този случай самият робот може изобщо да няма механична или серво-хардуерна повреда, но DCS просто смята, че безопасностното условие не е изпълнено.
Ако вече сте потвърдили, че всички външни устройства за безопасност са нормални, но SSO[3] просто не се връща, трябва внимателно да сравните текущата конфигурация на DCS Safe I/O Connect с първоначалните електрически схеми на машината, протоколите от пускането в експлоатация и проекта за безопасност.
Как обикновено проследявам този процес стъпка по стъпка при диагностика
Най-голямата забрана при работа с този тип аларми е „да се замени част веднага щом се появи аларма“. Алармата SRVO-408 вече ясно ви указва проблема: SSO[3] OFF. Следователно при действителната диагностика проследявате сигнала обратно.
Първо запишете целия алармен журнал от teach pendant. Освен SRVO-408 проверете дали в историята на алармите има и други аларми, свързани с DCS, безопасността на I/O или спирачката за аварийно спиране. Понякога SRVO-408 е само крайният резултат, а истинската причина може да е възникнала по-рано.
След това проверете съответния статус на DCS, за да потвърдите дали SSO[3] наистина е ИЗКЛЮЧЕН. Ако SSO[3] е ИЗКЛЮЧЕН, продължете с преглед на конфигурацията на Safe I/O Connect, за да откриете входа или логическата връзка, която управлява SSO[3]. Каквото и да правите, не правете предположения или не се осланяйте на предишния си опит на този етап — конфигурацията на DCS може да се различава значително в зависимост от модела на робота, контролера и работната станция. Дори ако две машини са от един и същ производител Fanuc, техните SPI, SSO и разпределения на сигнали за безопасност могат да са напълно различни.
След като сте открили съответния вход за безопасност, проверете дали в момента е ВКЛЮЧЕН или ИЗКЛЮЧЕН. Ако този вход за безопасност също е ИЗКЛЮЧЕН, продължете проследяването навън. Например: SPI ИЗКЛЮЧЕН → проверете PLC за безопасност → проверете реле за безопасност → проверете аварийното спиране → проверете устройства като защитна врата и светлинна завеса.
Ако всички външни устройства за безопасност са нормални, но SPI все още не се връща, тогава трябва да продължите по-нататък и да проверите безопасната електропроводка, конекторите и конфигурацията на DCS. Ако външната система за безопасност е напълно възстановена, но статусът на DCS все още е изключен, насочете вниманието си към това дали конфигурацията на „Safe I/O Connect“ е коректна.
Този метод за диагностика може да изглежда по-бавен от „просто замяната на сервопреобразователя“, но в практиката обикновено е по-бърз. Това се дължи на това, че локализирате проблема, като следвате логиката на алармата, а не разчитате на пробни и грешни подмяни на компоненти.
Можете ли просто да натиснете бутон за нулиране и да го принудите да мине?
Когато операторът получи аларма от робота, първата му реакция е да натисне бутона RESET. Можете да опитате да нулирате и SRVO-408, но просто натискането на бутона RESET обикновено няма да разреши проблема. Причината е проста: ако DCS продължава да установява, че SSO[3] е изключено, безопасното състояние не е възстановено и алармата ще се активира отново веднага след нулирането. Правилният подход е: първо възстановете безопасното състояние → потвърдете, че SSO[3] се е върнал в нормално състояние → след това нулирайте алармата → и най-накрая проверете работното състояние на робота.
Повторното натискане на бутона RESET или дори непрекъснатото рестартиране на контролера, без да се отстрани основната причина за изключването на SSO[3], е напълно безполезно. Още по-критично е: никога — само за да спестите време — не правете принудителен джампер на безопасното входно съединение и не променяйте произволно безопасната логика, за да задвижите робота.
Възможно ли е сервомоторът действително да е повреден?
Обикновено не. Въпреки че името на алармата започва с SRVO, основното значение на SRVO-408 е „DCS SSO Ext Emergency Stop“, което съответства на състоянието SSO[3] OFF в рамките на функцията за безопасност DCS. Следователно, ако роботът е генерирал само аларма SRVO-408 и няма друга аларма, която ясно сочи към сервосистемата, не е препоръчително веднага да се заменят сервомоторът, сервоусилвателят, енкодерът или редукторът. Тези компоненти може да са първите подозрителни елементи при други аларми на Fanuc, но за SRVO-408 те не са първото нещо, което трябва да се проверява.
Това също е причината, поради която често се наблюдават случаи на място, при които „сервоусилвателят бил заменен, но алармата продължава да се активира“ — защото проблемът изобщо не е бил в усилвателя и няма значение колко пъти се заменя.
Каквото и да правите, не правете краткия път чрез заобикаляне на сигнала за безопасност
SRVO-408 е тревога, свързана с функцията за безопасност на робота, и не трябва да се третира като обикновена производствена тревога. Някои хора на място може да помислят: „Защо просто не направим късо съединение на този сигнал за безопасност засега и не пуснем робота в работа?“ Този подход е изключително опасен.
Никога не принуждавайте робота да влезе отново в експлоатация чрез такива методи: правене на късо съединение на входа за безопасност, принудително включване на изхода за безопасност, произволно деактивиране на DCS, заобикаляне на PLC за безопасност, премахване на блокировката на вратата за безопасност или заобикаляне на веригата за аварийно спиране. Тези действия могат директно да унищожат предвидената функция за безопасност на робота. DCS по-специално съществува точно за намаляване на риска роботът да се движи неочаквано и да причини щети. Ако DCS генерира тревога, правилният подход е да се установи защо условието за безопасност не е изпълнено, а не да се търси начин системата да „игнорира“ това условие.
Ако наистина се наложи да се промени конфигурацията на DCS, това също трябва да се извърши в съответствие с първоначалния проект за безопасност на оборудването, оценката на рисковете и съответния процес за пускане в експлоатация с оглед на безопасността — не може да се направи по прищявка.
Как да се предотврати това да ви безпокои толкова често в ежедневната употреба
SRVO-408 не е нещо, което може да се предотврати напълно само чрез замяна на някоя конкретна част. То е свързано със състоянието на цялата система за безопасност на робота, затова редовното поддържане трябва да включва и безопасната верига.
Например редовно проверявайте бутоните за аварийно спиране, безопасните врати, безопасните релета, безопасните PLC и свързаните с тях безопасните кабели. Съединителите и безопасните входно-изходни кабели вътре в контролния шкаф на робота също трябва да остават здраво фиксирани, за да предотвратят лош контакт поради продължителна вибрация и да не възникват прескачащи грешки в системата за безопасност.
Ако сте направили промени в конфигурацията на DCS на контролер Fanuc, най-добре е да запазите запис на тези промени и да поддържате актуална резервна копия на контролера. По-специално, след смяна на контролерите, възстановяване на резервна копия или повторна конфигурация на работното място на робота, трябва отново да потвърдите, че сигурностната конфигурация на DCS съответства на текущата машина.
За роботи, които са в експлоатация от дълго време, също трябва да следите за остаряване на сигурностната електропроводка. Дълготрайната вибрация, движението напред-назад в кабелните пътища, замърсяването с масло и честото огъване могат да предизвикат проблеми с кабелите или конекторите. Тези проблеми няма да предизвикат аларма веднага, но в крайна сметка ще се проявят като нестабилни сигурностни входни състояния и понякога ще генерират аларми на DCS като SRVO-408.
Кога трябва да повикате специалист?
Ако вече сте потвърдили, че външните устройства като аварийното спиране, защитните врати и защитните реле са напълно функционални, но SSO[3] все още е ИЗКЛЮЧЕНО, тогава трябва да проучите по-задълбочено конфигурацията на DCS и сигнала за безопасност.
По-специално, ако се сблъскате с която и да е от следните ситуации, е добре да привлечете инженер, запознат с Fanuc DCS: контролерът на робота току-що е заменен; току-що е възстановена резервна копия на DCS или системата; програмата на защитния PLC е била модифицирана наскоро; работното място на робота току-що е преорганизирано; конфигурацията на DCS Safe I/O Connect не ви е ясна; не знаете кой вход за безопасност управлява SSO[3]; всички външни устройства за безопасност са нормални, но грешката SRVO-408 упорито продължава да се появява; или роботът е генерирал поредица от аларми, свързани с DCS.
За функциите за безопасност най-важното не е «да накарате робота отново в движение колкото се може по-бързо», а да потвърдите, че системата за безопасност действително е върнала в правилното състояние.
