Configuration rack et slot des E/S numériques FANUC : pourquoi DI[1] ne bascule pas et comment bien faire le mappage

Vous avez câblé le capteur sur la bonne borne, le contrôleur est sous tension, et DI[1] refuse obstinément de changer d’état dans le moniteur d’E/S. Ou encore, votre programme TP écrit DO[3] = ON et rien ne se passe à la sortie physique. Le réflexe classique est de soupçonner le capteur ou le fil. Neuf fois sur dix chez FANUC, le câblage est correct et c’est le mappage rack/slot/start qui est mauvais. Chez Probot Systèmes, nous le voyons à chaque mise en service, surtout sur les cellules LR Mate 200iD où l’opérateur s’attend à une expérience « plug and play ».

Cet article s’adresse aux intégrateurs et aux techniciens de maintenance qui configurent les E/S numériques de contrôleurs R-30iB et R-30iB Plus, ainsi que de robots LR Mate 200iD, de robots LR Mate 200iB sur contrôleur R-J3iB et de cobots CRX-10iA, qui utilisent la même architecture d’E/S avec des cartes d’E/S différentes. Les mêmes règles s’appliquent à toute la famille.

Comment fonctionne vraiment le mappage des E/S numériques FANUC

FANUC n’associe pas automatiquement les entrées physiques aux numéros DI logiques. Pour chaque plage DI/DO, il faut indiquer trois choses : sur quel rack se trouvent les E/S physiques, dans quel slot de ce rack, et à quel bit de départ (start) dans ce slot. Tant que ces trois valeurs ne correspondent pas au matériel, les côtés logique et physique restent déconnectés, même si le contrôleur vous laisse volontiers écrire des programmes qui utilisent les DI/DO logiques.

Les racks standards d’un contrôleur FANUC sont :

• Rack 0 = la carte d’E/S de procédé dans l’armoire principale (contrôleurs à armoire A ou B)
• Rack 48 = les E/S intégrées des armoires Mate (connecteurs CRMA15/CRMA16 sur R-30iA Mate, R-30iB Mate et R-30iB Plus Mate)
• Rack 89 = connexions d’adaptateur EtherNet/IP; les autres bus de terrain (PROFINET, DeviceNet) utilisent leurs propres numéros de rack, définis par l’option

Le numéro de rack exact de votre matériel est affiché dans MENU > I/O > Link Device. L’écran de configuration est MENU > I/O > Digital > F2 CONFIG.

L’entrée officielle du manuel des codes d’alarme FANUC pour PRIO-081 se lit comme suit : « Indique qu’une erreur grave s’est produite pendant l’initialisation des E/S à la mise sous tension du contrôleur. D’autres messages dans l’historique indiquent les problèmes précis. Solution : vérifier les autres messages d’erreur affichés à l’écran des alarmes du TP. Les conditions signalées par ces messages doivent être corrigées, puis le contrôleur doit être mis hors tension et remis sous tension avant que le robot puisse être utilisé. » Autrement dit, PRIO-081 n’est pas le diagnostic : c’est le symptôme indiquant que tout le sous-système d’E/S n’a pas réussi à s’initialiser. La vraie panne se trouve sur une autre ligne du même historique.

Causes les plus fréquentes, par ordre de probabilité

1. Mauvais rack/slot/start dans la configuration des E/S numériques. De loin la cause la plus fréquente. Quelqu’un a copié-collé le mappage d’une autre cellule qui utilisait un matériel différent. La discussion Reddit DO question est un bon exemple d’un opérateur qui cherche pourquoi une sortie ne bascule pas, alors que le bit de départ était décalé d’un.
2. Aucun démarrage à froid après un changement de configuration. Modifier la configuration des E/S numériques et appuyer sur OK ne suffit pas. FANUC ne relit le mappage des E/S qu’au démarrage à froid (cold start). Bien des intégrateurs ont passé des heures à se demander pourquoi leur nouvelle configuration « n’avait pas pris » avant de s’en souvenir.
3. E/S groupées qui chevauchent des bits individuels. Un GI[1] déclaré sur 16 bits à partir de DI[1] écrase tout ce que vous faites individuellement avec DI[1] à DI[16]. La discussion IO M[ ] instruction montre un cas semblable avec des instructions M[ ], où DI[1] AND DI[2] interagissent avec une logique groupée.
4. Fil sur la mauvaise borne. Moins fréquent qu’on pourrait le croire, parce que le matériel est bien identifié, mais les électriciens d’usine qui découvrent FANUC câblent parfois sur le bornier le plus accessible plutôt que sur le bon. La discussion FANUC LR MATE 200iD 7L Digital I/O décrit un cas sur un 200iD où les sorties basculaient depuis le TP, mais pas depuis le programme, et où, en y regardant de plus près, il s’agissait d’ un problème de mappage, pas de câblage.
5. PRIO-032 Too many Digital I/O modules (trop de modules d’E/S numériques). Une vraie panne sur les cellules où quelqu’un a ajouté des E/S physiques sans mettre à jour la configuration des E/S pour leur allouer des slots. La discussion FANUC SR-12iA Fault PRIO-032 Too many DIGITAL I/O modules en est le cas type.

Comment bien faire la configuration

Étape 1. Identifiez le matériel d’E/S physique. S’agit-il des E/S internes du contrôleur ? D’un bloc d’E/S EtherNet/IP (Beckhoff, Wago, Turck) ? D’un panneau d’E/S discrètes Model A ? Ouvrez l’armoire et lisez les étiquettes.

Étape 2. Sur le FANUC, allez dans MENU > I/O > Link Device. Cet écran indique quel numéro de rack correspond à quelles E/S physiques. Notez le numéro de rack du matériel sur lequel vous avez câblé.

Étape 3. Allez dans MENU > I/O > Digital > F2 CONFIG. L’écran affiche les plages DI/DO. Chaque plage comporte les champs Rack, Slot et Start. Réglez-les selon le matériel :

• Rack : le numéro obtenu à l’étape 2
• Slot : habituellement 1 pour les E/S internes, ou selon l’ordre des cartes sur un panneau Model A
• Start : le premier point de la plage dans le slot (1 pour la première entrée)

Étape 4. Mettez le contrôleur hors tension, puis remettez-le sous tension (démarrage à froid). Toute modification de l’affectation des E/S ne prend effet qu’après ce redémarrage. La discussion I/O Configuration fanuc robot and Omron PLC décrit explicitement ce chemin de menu pour un automate non FANUC, et l’exigence du démarrage à froid s’applique de la même façon.

Étape 5. Vérifiez la correspondance entre le physique et le logique. Appliquez 24 V à l’entrée physique et regardez DI[1] passer à vrai dans MENU > I/O > Digital > IN/OUT. Coupez l’alimentation et regardez-la repasser à faux. Si le comportement est inversé, l’entrée est câblée N.F. alors qu’elle devrait être N.O., ou l’inverse.

Étape 6. Refaites la même chose pour les sorties. Forcez DO[1] à vrai depuis le moniteur d’E/S et mesurez 24 V à la borne physique. Si DO[1] est forcée à vrai et que la borne physique est morte, le mappage slot/start est encore mauvais.

Comment corriger les situations courantes

DI[1] ne bascule pas. Revérifiez le mappage rack/slot/start. DI[1] est probablement mappée sur le premier point du slot 1 du rack 0 (la valeur par défaut), alors que sur une armoire Mate, le matériel se trouve sur le rack 48 (CRMA15/CRMA16). Modifiez la configuration, faites un démarrage à froid et refaites l’essai.

DO[3] est écrite, mais rien ne se passe à la borne. Même question de mappage, et vérifiez aussi le fusible de la carte de sorties. Certaines cartes de sorties FANUC ont un petit fusible remplaçable par groupe de 8 sorties.

E/S groupées au comportement anormal. Comparez vos plages GI/GO à votre utilisation des DI/DO. Si GI[1] est déclaré sur 16 bits à partir de DI[1], alors DI[1] à DI[16] font partie du groupe, et les écrire individuellement crée un conflit. Déplacez le groupe vers une plage libre, ou cessez d’utiliser les bits individuels.

Les sorties fonctionnent depuis le TP, mais pas depuis le programme. C’est le scénario de la discussion LR MATE 200iD 7L Digital I/O. En général, le programme fait référence à une autre plage DO que celle que vous avez mappée, ou il y a un forçage ou un verrouillage sur la DO. Vérifiez l’état dans MENU > I/O > Digital > F4 SIMULATE.

PRIO-081 à la mise sous tension. Regardez la ligne de l’historique des alarmes qui précède immédiatement PRIO-081. Cette ligne vous indique quel appareil n’a pas réussi à s’initialiser (souvent une connexion EIP qui n’est pas montée au démarrage, ou un fichier d’options manquant).

PRIO-032 à la mise sous tension. Vous avez dépassé le nombre de slots alloués dans la configuration. Ajoutez des slots dans MENU > I/O > Digital > F2 CONFIG ou retirez du matériel.

Quand faire appel à un spécialiste

Si vous avez refait le mappage, fait deux démarrages à froid, et que les E/S ne correspondent toujours pas à la réalité physique, la couche suivante est le fichier d’options. Le fichier d’options FANUC déclare le matériel d’E/S pour lequel le contrôleur est sous licence. Si vous avez ajouté une carte EIP à un contrôleur qui n’a pas l’option EIP, aucune configuration dans les menus ne la fera fonctionner. On parle alors de démarrage contrôlé (controlled start) et de chargement logiciel, pas d’un simple réglage de menu.

Les modernisations de cellules existantes où l’on intègre un FANUC à un automate d’une autre marque (Allen-Bradley, Siemens, Omron) gagnent à avoir un mappage des E/S documenté avant la mise sous tension de la cellule. Contactez-nous pour une mise en service ou un audit des E/S, ou mettez en place un contrat de maintenance préventive qui comprend une revue annuelle du mappage des E/S.

Erreurs connexes à vérifier

• PRIO-032 Too many Digital I/O modules : plus de matériel que ce que la configuration alloue.
• PRIO-081 I/O is not initialized (E/S non initialisées) : le sous-système d’E/S n’a pas réussi à démarrer à la mise sous tension.
• PRIO-083 Digital I/O is not recovered (E/S numériques non restaurées) : les sorties sont remises à OFF après un démarrage semi-à-chaud (semi-hot start) parce que la configuration a changé. Un démarrage à froid règle le problème.
• PRIO-085 BUSY in SLC2 does not turn off (le signal BUSY du SLC2 ne retombe pas) : bus SLC2 bloqué, souvent un problème de câblage ou de liaison.
• PRIO-089 PMC is not supported on this hardware (PMC non pris en charge par ce matériel) : option PMC activée sur une carte mère qui ne la prend pas en charge.

Probot Systèmes est un intégrateur FANUC établi à Lévis (Québec). Nous mettons en service des intégrations d’E/S numériques dans des usines au Canada et aux États-Unis, notamment FANUC vers Allen-Bradley, FANUC vers Siemens et FANUC vers Omron. Si vos E/S vous donnent du fil à retordre pendant la semaine de mise en service, parlons-en : contactez-nous.