SMT生产线输送带控制系统的设计

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。