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摘要:基于单片机控制的SMT生产线输送带控制系统装置,采用AT89C51作为主要控制设备,通过计算机COM通讯协议,将计算机指令发送给单片机,由单片机控制SMT生产线输送带的运行和停止。实现生产管理系统对生产线运行的控制。经实际使用,工作稳定,运行良好。
关键词:SMD生产线输送带控制 单片机 自动控制
0 引言
在MES制造执行系统的应用,对设备控制的需求随着工业化步伐的不断加快而不断增加。在生产活动过程中,系统搜集生产数据同时,能够在发现异常行为时,将生产设备停止,待异常处理完成后在继续生产。提供生产效率以及产品良率。SMT生产线通常有不同类型的自动化生产设备组成,在设备与设备之间用于连接的自动化传送设备。通过对自动化的传送设备控制,实现对整个生产线运行和停止的控制。
1 SMT生产线工艺流程分析
SMT生产线工艺是表面贴装技术(Surface Mount Technology)的简称,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
主要的工艺过程有:印刷(红胶/锡膏)→检测(可选AOI全自动或者目视检测)→贴装(先贴小器件后贴大器件:分高速贴片及集成电路贴装)→检测(可选AOI 光学/目视检测)→焊接(采用热风回流焊进行焊接)→检测(可分AOI 光学检测外观及功能性测试检测)→维修(使用工具:焊台及热风拆焊台等)→分板(手工或者分板机进行切板)
SMT工艺流程结构框图如图1所示。
本文讨论的主要是在SMT生产线作业过程中控制,指的是锡膏印刷到回焊之间的工艺过程。一般采用两段控制,在印刷后和回焊前。也可根据需要增加控制点。
2 电气控制系统设计
2.1 总体方案
①整体采用主控端与子控端设计方案。控制程序使用VB编程。
②主控端使用单片机控制,通过COM口连接PC主控制程序,通过PC的USB端口供电。主控端与子控端使用线路连接。
③子控端安装在受控输送带设备的控制器上,串联接入输送设备控制设备的输送信号线路上。电源使用输送设备的24V电源,分路线路在接信号指示灯以提示目前运行状态。
④控制过程:VB程式发送控制指令,主控端MCU接受并改变对应子控端状态,输送带依据子控端运行或停止。
2.2 电路设计
①主控端电路设计。
a 主控制端电压输入,提供主控端DC5V电压。(图2-1)
b MCU电路设计。(图2-2)
c COM口通讯电路设计。(图2-3)
d 主控制端输出电路设计。(图2-4)
e 主控制端输出显示及接口电路设计。(图2-5)
②子控制端电路设计。控制电路如图3所示。a JP1连接主控制端控制电压。b ALARM,GREEN分别接输送带的24V电压。c 正常运行时,GREEN长亮,生产线正常运行。停线请求时,K1状况转换,ALARM亮起,产线停止。
2.3 VB控制程序设计
程序设计。根据控制要求,VB程序主要是获得MES系统对产线的控制要求,并将指令通过计算机的COM端口传送给主控端。主要包括:数据库数据查询,计算机COM端口数据通信协议。
2.4 单片机控制程序设计
程序设计。根据控制要求,单机片程序主要是获得VB程序输入的请求,控制子控制端的状态。主要包括:计算机COM端口数据接收,子控制端输出。
3 结语
该控制的SMTb生产线输送带控制系统装置应用于生产线中,运行良好,工作稳定,操作方便,满足了控制的要求,达到了预期的功能目标。
参考文献:
[1]龙绪明.实用电子SMT设计技术[M].成都:四川省电子协会SMT专委会,1997.
[2]赵晓安.MCS-51单片机原理及应用[M].天津:天津大学出版社,2001.
[3]龚沛曾.Visual Basic程序设计教程6.0[M].北京:高等教学出版社,2000.
[4]基于ARM的32位MCU提供SoC设计参考GerwinHeyer 2005世界电子元器件.
作者简介:魏斌(1979-),男,讲师,主要研究方向:电气自动化技术等。
关键词:SMD生产线输送带控制 单片机 自动控制
0 引言
在MES制造执行系统的应用,对设备控制的需求随着工业化步伐的不断加快而不断增加。在生产活动过程中,系统搜集生产数据同时,能够在发现异常行为时,将生产设备停止,待异常处理完成后在继续生产。提供生产效率以及产品良率。SMT生产线通常有不同类型的自动化生产设备组成,在设备与设备之间用于连接的自动化传送设备。通过对自动化的传送设备控制,实现对整个生产线运行和停止的控制。
1 SMT生产线工艺流程分析
SMT生产线工艺是表面贴装技术(Surface Mount Technology)的简称,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
主要的工艺过程有:印刷(红胶/锡膏)→检测(可选AOI全自动或者目视检测)→贴装(先贴小器件后贴大器件:分高速贴片及集成电路贴装)→检测(可选AOI 光学/目视检测)→焊接(采用热风回流焊进行焊接)→检测(可分AOI 光学检测外观及功能性测试检测)→维修(使用工具:焊台及热风拆焊台等)→分板(手工或者分板机进行切板)
SMT工艺流程结构框图如图1所示。
本文讨论的主要是在SMT生产线作业过程中控制,指的是锡膏印刷到回焊之间的工艺过程。一般采用两段控制,在印刷后和回焊前。也可根据需要增加控制点。
2 电气控制系统设计
2.1 总体方案
①整体采用主控端与子控端设计方案。控制程序使用VB编程。
②主控端使用单片机控制,通过COM口连接PC主控制程序,通过PC的USB端口供电。主控端与子控端使用线路连接。
③子控端安装在受控输送带设备的控制器上,串联接入输送设备控制设备的输送信号线路上。电源使用输送设备的24V电源,分路线路在接信号指示灯以提示目前运行状态。
④控制过程:VB程式发送控制指令,主控端MCU接受并改变对应子控端状态,输送带依据子控端运行或停止。
2.2 电路设计
①主控端电路设计。
a 主控制端电压输入,提供主控端DC5V电压。(图2-1)
b MCU电路设计。(图2-2)
c COM口通讯电路设计。(图2-3)
d 主控制端输出电路设计。(图2-4)
e 主控制端输出显示及接口电路设计。(图2-5)
②子控制端电路设计。控制电路如图3所示。a JP1连接主控制端控制电压。b ALARM,GREEN分别接输送带的24V电压。c 正常运行时,GREEN长亮,生产线正常运行。停线请求时,K1状况转换,ALARM亮起,产线停止。
2.3 VB控制程序设计
程序设计。根据控制要求,VB程序主要是获得MES系统对产线的控制要求,并将指令通过计算机的COM端口传送给主控端。主要包括:数据库数据查询,计算机COM端口数据通信协议。
2.4 单片机控制程序设计
程序设计。根据控制要求,单机片程序主要是获得VB程序输入的请求,控制子控制端的状态。主要包括:计算机COM端口数据接收,子控制端输出。
3 结语
该控制的SMTb生产线输送带控制系统装置应用于生产线中,运行良好,工作稳定,操作方便,满足了控制的要求,达到了预期的功能目标。
参考文献:
[1]龙绪明.实用电子SMT设计技术[M].成都:四川省电子协会SMT专委会,1997.
[2]赵晓安.MCS-51单片机原理及应用[M].天津:天津大学出版社,2001.
[3]龚沛曾.Visual Basic程序设计教程6.0[M].北京:高等教学出版社,2000.
[4]基于ARM的32位MCU提供SoC设计参考GerwinHeyer 2005世界电子元器件.
作者简介:魏斌(1979-),男,讲师,主要研究方向:电气自动化技术等。