Alarme servo FANUC : lire le code et trouver la cause

01 // Deux affichages pour une seule panne

Sur une machine équipée d'une commande FANUC et d'amplificateurs de la série αi, un défaut d'axe produit en même temps deux informations. La commande affiche un numéro d'alarme et un message à l'écran. Dans l'armoire, le module qui a détecté le défaut allume son voyant d'alarme et affiche un code sur son afficheur « STATUS ». FANUC le résume ainsi dans la partie Dépannage de son manuel αi : relevez le numéro d'alarme et l'afficheur du module, puis cherchez leur correspondance dans la liste.

Trois modules, trois afficheurs

Certaines alarmes n'ont aucun code de module : elles viennent du logiciel servo de la commande, qui calcule, surveille et compare. C'est le cas de la surcharge calculée (436), des coupures de retour de position (445, 453), des erreurs de paramètres (417) et des alarmes du codeur (série 360 et 380). Pour celles-là, le détail se lit dans les écrans de diagnostic de la commande. Quand l'analyse désigne un module à réparer, les options qui s'offrent à vous, réparation, échange standard, reconditionné ou neuf, sont décrites sur notre page consacrée à la réparation et à l'échange standard d'électronique industrielle.

02 // Le numéro dépend de la commande

La même panne ne porte pas le même numéro sur toutes les commandes FANUC. C'est une source de confusion quand on cherche un code sur internet : une page écrite pour une série 16i donne un sens qui n'existe pas sur une 0i-F, et l'inverse.

Sur les commandes récentes, le préfixe dit aussi d'où vient l'alarme : SV pour le servo, SP pour la broche, PS pour les erreurs de programme et d'opération, OH pour les surchauffes de la commande. Pour les alarmes servo étudiées ici, le numéro qui suit reprend celui des séries i à trois chiffres : SV0401 et 401 désignent le même défaut. Les libellés changent aussi d'une génération à l'autre, et un même numéro peut changer de sens (section 03) : là où le manuel 0i-D écrit « CNV. » et « INV. » pour le convertisseur et l'onduleur, la 0i-F écrit « PS » et « SV », pour le module d'alimentation et le module d'axe.

03 // La table de correspondance commande et module

Voici, pour les amplificateurs αi, la correspondance publiée par FANUC entre le numéro affiché par une commande 16i, 18i, 21i ou 0i (préfixé SV0 sur 15i, 0i-D et 0i-F) et le code de l'afficheur du module. Nous l'avons rangée par module, dans l'ordre où l'on regarde l'armoire. Elle vaut pour les modules de la série αi : vérifiez la série sur la plaque du module. Les amplificateurs α (sans i) et βi ont leur propre documentation, où un même numéro peut avoir un autre sens : dans la table de passage du manuel 16i vers le manuel α, l'alarme 432 désigne une phase manquante à l'entrée du module d'alimentation, et non une sous-tension de l'alimentation de commande.

Codes du module d'alimentation (PSM)

Codes du module d'axe (SVM)

Les codes 8, 9 et A ne se lisent qu'en croisant les deux affichages. Ils correspondent à trois alarmes de la commande : 600 pour un courant anormal sur le bus continu du module, 449 pour un défaut du module de puissance, 603 pour sa surchauffe. Le manuel αi imprime ces codes tantôt avec un point, tantôt sans, d'un tableau à l'autre : ne comptez pas sur le point pour les départager. C'est le numéro affiché à l'écran qui tranche, et la démarche n'a rien à voir (un isolement à mesurer dans un cas, un refroidissement à contrôler dans l'autre). À l'inverse, une alarme de sous-tension du bus continu sur plusieurs modules à la fois (code 5 sur chacun) désigne leur source commune, le module d'alimentation, et non chacun d'eux.

Deux vérifications reviennent d'une procédure FANUC à l'autre et ne coûtent rien : enfoncer à fond la façade du module, qui porte sa carte de commande, et contrôler le câble CXA2A/B qui relie les modules entre eux. Les modules d'alimentation se trouvent dans notre catégorie convertisseurs et alimentations de bus continu CNC, les modules d'axe dans celle des servo drives et amplificateurs d'axe.

04 // Alarme 401 (SV0401) : VRDY OFF

L'alarme 401 signifie que le signal « prêt » de l'amplificateur (VRDY) ne s'est pas établi, ou qu'il est retombé en cours de fonctionnement, alors que la commande l'attendait. La commande envoie à l'amplificateur une demande de mise en service (MCON) ; l'amplificateur répond qu'il est prêt (VRDY). Sur les commandes à fibre optique, cet échange passe par la liaison FSSB. Le libellé 0i-D et 0i-F est « IMPROPER V_READY OFF ».

L'alarme 401 peut n'être qu'une conséquence : FANUC précise qu'elle apparaît parfois parce qu'une autre alarme servo a été émise, et qu'il faut alors traiter la première. Regardez donc d'abord la liste complète des alarmes et les afficheurs de l'armoire : un code sur le module d'alimentation ou sur un module d'axe désigne alors la vraie cause.

Les vérifications publiées par FANUC

Nous regroupons ici les listes des manuels αi et 0i-D, qui ne les donnent pas dans le même ordre ; celui-ci va du plus simple au plus lourd.

1. Une autre alarme est-elle présente ? Traitez-la d'abord, sur la commande et sur les afficheurs.
2. L'alimentation de commande du module d'alimentation est-elle présente, et le disjoncteur enclenché ?
3. L'arrêt d'urgence est-il levé, et son signal correctement raccordé au module d'alimentation (connecteur CX4) ?
4. Le contacteur principal (MCC) s'enclenche-t-il ? La tension qui le pilote est-elle présente ? Si la machine a une séquence de contacteur externe en plus du contact du module d'alimentation, vérifiez-la aussi.
5. Le câble CXA2A/B entre les modules est-il bien raccordé ?
6. La fonction de détachement d'axe bloque-t-elle la demande de mise en service (MCON) vers cet axe ?
7. La carte de commande du module d'axe est-elle enfoncée à fond ? Si le défaut persiste, FANUC fait remplacer cette carte, puis l'amplificateur, puis les cartes d'axes de la commande.

Le diagnostic 358 dit à quelle étape le démarrage s'est arrêté

Sur les commandes 16i, 18i, 21i, 0i et Power Mate i, avec un logiciel servo de série 90B0/D(04) ou d'une édition suivante, et sur les 0i-D, le diagnostic 358 (« V ready-off information ») enregistre le démarrage de l'amplificateur étape par étape. Convertissez la valeur affichée en binaire et lisez les bits 5 à 14 : ils passent à 1 l'un après l'autre à mesure que le démarrage progresse, et tous valent 1 quand l'amplificateur a démarré normalement. Le premier bit à 0, en partant du bit 5, désigne l'étape qui n'a pas abouti.

Les bits 7 à 9 et 11 sont nommés dans le manuel des amplificateurs αi, les autres dans celui de la 0i-D. Si aucune de ces pistes n'aboutit, FANUC demande de lui communiquer la valeur du diagnostic 358 : notez-la dans tous les cas, elle servira aussi à l'atelier qui recevra la pièce. Sur une 0i-F, le libellé et la démarche sont les mêmes (SV0401).

Voisine de la 401, l'alarme 404 (VRDY ON) signale l'inverse : l'amplificateur se déclare prêt alors que la commande n'a rien demandé, ou reste prêt après la fin de la demande. FANUC n'y voit que deux suspects, l'amplificateur puis les cartes d'axes de la commande.

05 // Alarme 414 : l'alarme groupée de la numérotation α

On lit parfois que l'alarme 414 est une surcharge, ou une surchauffe. Les documents FANUC disent autre chose. Le manuel de maintenance de la 16i Model A renvoie, pour ses alarmes servo, au manuel des amplificateurs de la série α (B-65165), et donne la table de passage entre les deux numérotations : les alarmes 432 à 444 de la commande, sous-tensions, surcharge calculée 436, surintensités, surtension, ventilateurs, y portent toutes le numéro 414 ; la surchauffe du moteur (430) y porte le 400, les coupures du codeur (445 et 446) le 416. Sur les listes d'alarmes 16, 18 et 21 qui l'emploient, son libellé est « SERVO ALARM: n-TH AXIS - DETECTION RELATED ERROR » : un défaut du système servo numérique de l'axe n, dont la nature exacte se lit dans les diagnostics 200 et 204. Une 414 peut donc être une surcharge calculée, mais aussi une sous-tension ou un ventilateur arrêté : c'est le diagnostic qui le dit, jamais le numéro seul.

Lire le diagnostic 200

Lire le diagnostic 204

La démarche est donc toujours la même : ouvrir l'écran de diagnostic, noter les valeurs de 200, 201 et 204 pour l'axe en alarme, et suivre le bit à 1. Un bit HCA oriente vers l'amplificateur, les câbles de puissance ou le moteur (section 07) ; un bit FBA ou PMS vers la chaîne de mesure, que nous détaillons dans notre guide sur les alarmes de codeur et leur diagnostic ; un bit OVL vers le moteur ou l'amplificateur selon le diagnostic 201. Sur les commandes plus récentes, les mêmes informations restent lisibles dans l'écran de réglage servo, qui affiche les mots d'alarme 1 à 5 en regard des diagnostics 200 à 204.

06 // Alarme 5136 et codes U, L : la liaison FSSB

Sur les commandes de série i, la commande et les amplificateurs communiquent par une fibre optique en chaîne, la liaison FSSB : un câble part de la commande vers le premier module, puis de module en module. L'alarme 5136 (SV5136 sur 0i-D et 0i-F) signifie que le nombre d'amplificateurs reconnus sur la liaison est inférieur au nombre d'axes pilotés. « AMP » désigne ici les amplificateurs, pas des ampères : le message « FSSB: NUMBER OF AMPS IS SMALL » ne parle pas d'un courant trop faible.

La démarche publiée par FANUC

1. Ouvrez l'écran de réglage FSSB, puis l'écran des amplificateurs : il n'affiche que ceux que la liaison a reconnus. Le dernier de la liste vous dit jusqu'où la chaîne fonctionne.
2. Suspectez le câble optique qui relie le dernier amplificateur reconnu au suivant, puis l'un de ces deux amplificateurs.
3. Vérifiez l'alimentation de ces amplificateurs. Un défaut d'alimentation d'un module suffit à déclencher l'alarme : baisse de sa tension de commande, ou conducteur +5 V du câble de codeur à la masse, par exemple.
4. Vérifiez les réglages : dans les listes d'alarmes 0i-D et 0i-F, FANUC cite aussi un nombre d'axes ou un raccordement d'amplificateur mal paramétré, ce qui arrive après l'ajout ou le remplacement d'un module.
5. En dernier, les cartes d'axes de la commande.

Les codes U et L sur les modules d'axe

Quand la liaison est coupée, les modules d'axe αi l'affichent eux-mêmes : U pour une erreur côté entrée de la fibre (connecteur COP10B, vers la commande), L pour une erreur côté sortie (COP10A, vers le module suivant). Dans l'exemple que donne FANUC, sur quatre modules en chaîne, les deux premiers affichent L et les deux derniers U : la coupure se trouve entre le dernier module qui affiche L et le premier qui affiche U. Les deux procédures publiées commencent par le câble optique à cet endroit. Pour le code U, FANUC fait ensuite remplacer le module qui affiche U le plus proche de la commande, puis son voisin côté commande, puis la carte servo de la commande. Pour le code L, le module qui affiche L le plus éloigné de la commande, puis son voisin situé après lui sur la chaîne.

Un U qui clignote un instant à la mise sous tension, suivi d'un tiret fixe, n'est pas une panne : FANUC le précise. Côté commande, une coupure brutale de la liaison produit l'alarme 460 (FSSB DISCONNECT), dont les causes publiées sont un câble débranché ou coupé, un amplificateur mis hors tension, ou une sous-tension dans un amplificateur. Les alarmes 462 et 463 signalent des données mal reçues, par l'amplificateur ou par la commande, et le message nomme l'axe : FANUC cherche la fibre ou l'amplificateur fautif entre la commande et cet axe, puis les cartes d'axes de la commande.

07 // Alarme 436, 430 et codes de courant : amplificateur ou moteur ?

Trois familles d'alarmes posent la même question, qui coûte cher quand on y répond mal : faut-il changer l'amplificateur, le moteur, ou ni l'un ni l'autre ?

436 : une surcharge calculée, pas une température mesurée

L'alarme 436 (« SOFTTHERMAL (OVC) ») est détectée par le logiciel servo : elle résulte d'un calcul de surcharge fondé sur le courant du moteur et sur les paramètres de protection contre la surcharge. Ce n'est pas le thermostat du moteur qui la déclenche : lui produit l'alarme 430. FANUC publie quatre vérifications :

1. Le moteur vibre-t-il ? Un moteur qui vibre consomme plus de courant que nécessaire.
2. Les câbles de puissance du moteur sont-ils raccordés correctement ? Un raccordement erroné fait circuler un courant anormal.
3. Les paramètres de protection contre la surcharge ont-ils leurs valeurs standard ? Le seuil de l'alarme en dépend directement.
4. La charge est-elle trop lourde pour le moteur ? FANUC fait mesurer le courant réel et le comparer à la courbe de surcharge du moteur. Un courant élevé seulement pendant les accélérations et décélérations désigne une constante de temps trop courte.

Aucune de ces vérifications ne désigne d'abord l'amplificateur ou le moteur. Le même manuel, dans sa partie consacrée au moteur, va dans ce sens : quand un moteur n'accélère plus dans les limites de courant de son amplificateur, FANUC cite d'abord un changement des conditions de charge de la machine, frottement accru ou rendement réduit après un long usage, avant une défaillance du moteur. La mécanique de l'axe se vérifie avant l'électronique.

430 : une surchauffe mesurée par le moteur

L'alarme 430 (SV0430, « SV MOTOR OVERHEAT »), elle, vient du thermostat du moteur. Si elle survient après une longue marche continue, laissez refroidir. Si elle persiste après environ 10 minutes hors tension puis une remise sous tension, FANUC considère le thermostat comme défectueux. Ce test et les autres contrôles du moteur sont détaillés dans notre guide sur la réparation d'un servomoteur et le diagnostic avant démontage.

Codes 8, 8., 9., A., b, c et d : la séquence qui départage

Pour les alarmes de courant anormal (600, 449, 438), FANUC publie une séquence en trois temps qui sépare l'amplificateur, les câbles et le moteur :

1. Débrancher les câbles de puissance du moteur au module, puis lever l'arrêt d'urgence du module. Si l'alarme revient sans moteur raccordé, le module est en cause : on le remplace. Si elle ne revient pas, on passe à l'étape suivante.
2. Mesurer l'isolement entre la terre et chacun des câbles U, V et W, toujours débranchés du module. S'il est bon, le module est en cause malgré tout.
3. Si l'isolement est dégradé, séparer le moteur de ses câbles et mesurer l'un et l'autre : c'est le moteur ou le câble qui se remplace.

Pour les codes b, c et d, FANUC ajoute une vérification préalable : les paramètres servo 2004, 2040 et 2041 (1809, 1852 et 1853 sur 15i) doivent avoir leur valeur par défaut, et si l'alarme n'apparaît que lors des accélérations et décélérations rapides, le moteur travaille trop durement ; allongez la constante de temps et observez. Les servomoteurs de remplacement se trouvent dans notre catégorie servomoteurs AC brushless CNC.

Les alarmes de la commande qui ne désignent aucun module

L'alarme 417 n'est pas une panne du codeur, contrairement à ce qu'on lit parfois : c'est un paramètre hors des valeurs admises, et c'est dans les paramètres qu'on la corrige. Les alarmes du codeur (453, 445, 447, séries 360 et 380) et la pile du codeur absolu sont traitées en détail dans notre guide sur les alarmes de codeur.

08 // Avant de remplacer un module : ce qu'il faut relever

Un amplificateur FANUC ne se commande pas sur la seule foi d'un numéro d'alarme. Voici ce qu'il faut réunir, idéalement en photos, pour que le diagnostic à distance soit juste et que la pièce reçue soit la bonne :

1. La commande : série et modèle (16i-MB, 0i-D ou 0i-F, par exemple), relevés sur l'écran de configuration ou la plaque.
2. Le texte exact de l'alarme et l'axe concerné, en photo de l'écran, avec les autres alarmes présentes au même moment.
3. Le code de chaque afficheur de l'armoire : module d'alimentation, chaque module d'axe, module de broche, en précisant la présence du point.
4. Les diagnostics utiles à l'alarme : 358 pour une 401, 200 à 204 pour une 414 ou une alarme servo, et l'écran FSSB pour une 5136.
5. La référence complète du module, relevée sur sa plaque (sous la forme A06B-6114-H105, par exemple), et celle du moteur de l'axe.
6. Le comportement : alarme permanente, à la mise sous tension, en mouvement, en accélération, après un temps de marche, intermittente.

Ce qui se vérifie après la pose d'un module de remplacement

À la mise sous tension, la commande lit l'identité de chaque amplificateur. Deux alarmes signalent un problème de combinaison, et il vaut mieux les connaître avant la pose :

• SV0465 (READ ID DATA FAILED) : la lecture de l'identifiant de l'amplificateur a échoué à la mise sous tension.
• SV0466 (MOTOR/AMP. COMBINATION) : le courant maximal de l'amplificateur diffère de celui du moteur. FANUC cite deux causes : une commande de raccordement erronée, ou un réglage incorrect du paramètre 2165.

La même référence ne suffit pas à écarter ces alarmes, puisque SV0466 peut venir d'un raccordement ou d'un paramètre. Avant la pose, relevez la référence du module en place et celle du moteur, et faites vérifier la correspondance par votre fournisseur. Après le remplacement, l'alarme 5136 peut aussi apparaître si le raccordement de la fibre ou le réglage du nombre d'axes ne correspond plus (section 06).

Avec ces informations, nous vous disons si le module se répare, s'il existe en échange standard ou en reconditionné, ou s'il faut passer par du neuf, et ce qu'il faudra vérifier à la pose. Nos amplificateurs et modules sont testés dans notre atelier et garantis de 6 à 12 mois selon le produit et l'option retenue. La page FANUC présente les pièces que nous fournissons, réparons et échangeons pour ce constructeur.

Julien T. ([email protected])Support technique et rédaction, S-ELECTRO

Julien T. assure le support technique et la rédaction chez S-ELECTRO (Shop-Elec), spécialiste de l'électronique industrielle et CNC. Il répond aux différentes demandes clients qui arrivent à l'atelier de Flers-en-Escrebieux, dans le Nord : identification d'une référence à partir d'une plaque ou d'une photo, arbitrage entre réparation au composant, échange standard et remplacement, et suivi des gammes dont le constructeur n'assure plus le support.