SMT设备接口

SMT设备接口采集驱动开发为了优化配置，企业在组建SMT生产线时，设备一般均来自多个厂家。而目前市场上的SMT生产设备种类繁多，不同设备之间、甚至同一设备不同型号，数据接口方式不尽相同。一般数据采集的方法有：采用行业通用协议采集、通过设备自定义通讯协议采集、通过设备控制系统接口采集，另外还可以添加采集板卡方式采集数据。本节以典型SMT生产线为例，对以上几种采集方式进行论述。1.2.1丝印机数据采集丝印是将焊膏（或固化胶）涂布到PCB板上的过程。以DEK全自动丝印机为例（如：DEK265LT、DEK265HORIZON）实现数据采集，采集参数包括：生产机种、生产数、印刷方式、刮印压力、刮印速度、分离速度、循环时间、印刷方向。本模块通过行业通用协议采集丝印机数据。DEK丝印机通过MachinePC和MachineController的连接来实现对设备的控制。MachinePC为工控机，采用intel奔腾系列CPU，在其上运行相应的控制监视软件。MachineController实现具体的设备控制，与MachinePC之间通过NextMoveCard来完成通讯。丝印机的控制系统相对贴片机较为简单，采用主机板控制。DEK丝印机具有符合开放标准GEM/SECSII的主机通信功能。GEM/SECSII协议为半导体设备和材料国际协会(SEMI)起草的一个倡议，其目的是使来自不同供应商的控制系统和设备统一通讯协议。制造设备和主控机之间的通信标准由GEM/SECSII、SEMIE30、E37(HSMS)协议定义[2]，具有GEM兼容接口的设备可以方便地集成到企业的CIM策略中。具有GEM/SECSII（TCP/IP）主机通信功能可方便集成整条生产线的丝印资源。采用SEMI相关协议编写通讯驱动程序，实现采集驱动端与设备之间的数据应答。同时，需要在丝印机主控界面上，打开相应的主机通讯（ＨostComm）开关为Enabled状态。值得注意，一般丝印机的GEM通讯板卡不在默认配置，需要单独安装。1.2.2贴片机数据采集贴片是将SMD器件贴装到PCB板上的过程，它是SMT流水线关键工艺。贴片机控制参数复杂，精度要求高，是本方案重点采集设备对象。以松下Panasert（MSF、MV2VB、MSR）、YAMAHA（YV88Ⅱ、YV100Ⅱ）贴片机为例。采集内容包括生产信息、实装信息、吸嘴信息、供料器信息、程序信息。关键参数有生产数、停机时间、工作时间、工作效率、取料数、贴装数、抛料数。按吸嘴、料架、时间段等不同分析条件对吸附率、贴装率过低以及某一机种产量降低进行报警。1）通过设备监控软件接口采集采用DOS操作系统（如YAMAHAYV88Ⅱ、YV100Ⅱ）的贴片设备可通过离线软件和贴片机的COM口通讯，采集驱动直接从离线软件产生的过程文件中获取相应采集数据。另一种方法为在设备上安装串口通讯程序，在DOS状态下，与采集服务器上的串口程序通讯，将过程数据发送至采集服务器监控、存储。例如：YAMAHA贴片机过程数据为PDT格式的文本文件。整个文件分为三个部分：HEAD前，HEAD和COMP。采集到服务器后便可按格式直接分解。2）通过设备自定义通讯协议采集松下Panasert贴片机是以主机板为核心的控制系统，采用板卡结构。Panasert贴片机采用P8000控制箱，由HMI和MMC控制模块组成。Panasert贴片机提供主机通讯用的25针RS232串口，其本身就是用于制造信息系统的组网（如松下公司的Pamacim，Unicam公司的Unicam等）。通过松下HostCommunication协议，提供设备与主机之间的双向应答通讯、通讯指令包括起止位、长度段、数据段等，采用和校验方式。实现数据通讯需要设置贴片机为Online状态。贴片机一般提供了三种工作状态：Auto、Semi和Manual。只有在Auto状态才能设置Online状态，在其它两种状态下，会自动置回Offline。所以，只能在Auto状态下才能实现实时采集相关数据。但在到Auto状态不能进行Step等调试工作，因此在生产监控过程中用Auto状态，检修维护时则切换到semi或者manual状态。贴片机根据不同机型及用户设置，提供4800~19200bps不等的串口通讯速率[3]。1.2.3回流炉数据采集回流焊工艺是将组件板加温，使焊膏熔化而达到器件与PCB板焊盘之间电气连接。以HELLER1500W~1809W系列为例进行回流炉数据采集。采集数据包括各区炉温（设置值、实际值）、带速。同时，按时间间隔对炉温变化绘制折线趋势图，对炉温过高报警提示。本模块通过设备控制系统接口采集数据。HELLER回流炉采用PC机控制。其控制机构包括ENCODER（解码器）、KBLC卡（速度控制卡）、CONTROLLER卡（主控制卡）、MOTOR（电机）等部分。PC和主控制卡通过COM口通讯，采集设备信息，发出控制命令。整个控制路线是闭环控制。通过分析HELLER回流炉控制系统，其中HellerCommOLEControl模块以COM控件方式提供对回流炉的控制及采集功能。在回流炉控制电脑上安装采集应答程序，通过非堵塞SOCK连接与远程采集服务器上的采集驱动应答，传输实时数据。通过多线程方式，一台采集服务器可同时连接多台回流炉进行数据采集。