SMT生產線輸送帶控制系統的設計

魏斌等

摘要：基于單片機控制的SMT生產線輸送帶控制系統裝置，采用AT89C51作為主要控制設備，通過計算機COM通訊協議，將計算機指令發送給單片機，由單片機控制SMT生產線輸送帶的運行和停止。實現生產管理系統對生產線運行的控制。經實際使用，工作穩定，運行良好。

關鍵詞：SMD生產線輸送帶控制 單片機 自動控制

0 引言

在MES制造執行系統的應用，對設備控制的需求隨著工業化步伐的不斷加快而不斷增加。在生產活動過程中，系統搜集生產數據同時，能夠在發現異常行為時，將生產設備停止，待異常處理完成后在繼續生產。提供生產效率以及產品良率。SMT生產線通常有不同類型的自動化生產設備組成，在設備與設備之間用于連接的自動化傳送設備。通過對自動化的傳送設備控制，實現對整個生產線運行和停止的控制。

1 SMT生產線工藝流程分析

SMT生產線工藝是表面貼裝技術（Surface Mount Technology）的簡稱，是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝。它是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件（簡稱SMC/SMD，中文稱片狀元器件）安裝在印制電路板（Printed Circuit Board，PCB）的表面或其它基板的表面上，通過回流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術。

主要的工藝過程有：印刷（紅膠/錫膏）→檢測（可選AOI全自動或者目視檢測）→貼裝（先貼小器件后貼大器件：分高速貼片及集成電路貼裝）→檢測（可選AOI 光學/目視檢測）→焊接（采用熱風回流焊進行焊接）→檢測（可分AOI 光學檢測外觀及功能性測試檢測）→維修（使用工具：焊臺及熱風拆焊臺等）→分板（手工或者分板機進行切板）

SMT工藝流程結構框圖如圖1所示。

本文討論的主要是在SMT生產線作業過程中控制，指的是錫膏印刷到回焊之間的工藝過程。一般采用兩段控制，在印刷后和回焊前。也可根據需要增加控制點。

2 電氣控制系統設計

2.1 總體方案

①整體采用主控端與子控端設計方案。控制程序使用VB編程。

②主控端使用單片機控制，通過COM口連接PC主控制程序，通過PC的USB端口供電。主控端與子控端使用線路連接。

③子控端安裝在受控輸送帶設備的控制器上，串聯接入輸送設備控制設備的輸送信號線路上。電源使用輸送設備的24V電源，分路線路在接信號指示燈以提示目前運行狀態。

④控制過程：VB程式發送控制指令，主控端MCU接受并改變對應子控端狀態，輸送帶依據子控端運行或停止。

2.2 電路設計

①主控端電路設計。

a 主控制端電壓輸入，提供主控端DC5V電壓。（圖2-1）

b MCU電路設計。（圖2-2）

c COM口通訊電路設計。（圖2-3）

d 主控制端輸出電路設計。（圖2-4）

e 主控制端輸出顯示及接口電路設計。（圖2-5）

②子控制端電路設計。控制電路如圖3所示。a JP1連接主控制端控制電壓。b ALARM，GREEN分別接輸送帶的24V電壓。c 正常運行時，GREEN長亮，生產線正常運行。停線請求時，K1狀況轉換，ALARM亮起，產線停止。

2.3 VB控制程序設計

程序設計。根據控制要求，VB程序主要是獲得MES系統對產線的控制要求，并將指令通過計算機的COM端口傳送給主控端。主要包括：數據庫數據查詢，計算機COM端口數據通信協議。

2.4 單片機控制程序設計

程序設計。根據控制要求，單機片程序主要是獲得VB程序輸入的請求，控制子控制端的狀態。主要包括：計算機COM端口數據接收，子控制端輸出。

3 結語

該控制的SMTb生產線輸送帶控制系統裝置應用于生產線中，運行良好，工作穩定，操作方便，滿足了控制的要求，達到了預期的功能目標。

參考文獻：

[1]龍緒明.實用電子SMT設計技術[M].成都：四川省電子協會SMT專委會，1997.

[2]趙曉安.MCS-51單片機原理及應用[M].天津：天津大學出版社，2001.

[3]龔沛曾.Visual Basic程序設計教程6.0[M].北京：高等教學出版社，2000.

[4]基于ARM的32位MCU提供SoC設計參考GerwinHeyer 2005世界電子元器件.

作者簡介：魏斌（1979-），男，講師，主要研究方向：電氣自動化技術等。