摘 要：介紹基于臺達PLC系統集成架構的SMT印刷機自動化系統。對于錫膏印刷機典型工藝流程給出自動化系統分析。PLC自動化系統設計概要討論具有通用參考價值。
關鍵詞：SMT 印刷 PLC
1 引言
上海某精密工業有限公司是電子生產設備制造商。該公司具有較高的綜合開發能力和完善的質量保證體系，曾獲得多級科研成果獎和發明專利。德佳精密產品暢銷全國各地及東南亞、中東地區，深受客戶好評。主要產品有：SMT（表面安裝印刷電路板）印刷機、自動送板機、自動收板機等電子行業主體設備。本文重點介紹的表面安裝印刷電路板錫膏印刷機是其中的核心裝備。
2 SMT印刷機自動化系統
在SMT工藝制造過程中，錫膏印刷工藝是非常關鍵的一環，它的品質將直接影響于是后段工序的品質，要保證整個SMT工藝的品質，首先必須保證印刷工藝品質。統計表明，PCB（印刷電路板）不能通過測試而須返工的60%原因是由于錫膏印刷質量差而造成的。因此錫膏印刷機在電子生產流水線上重要的一環。
2.1 自動化系統設計
電控系統基于臺達PLC自動化系統集成。觸摸屏人機界面在PLC驅動下實現全自動控制，具有操作簡單、學習方便的特點。PCB傳動與輸送機構采用精密穩定的進口電機，多種運行模式選擇設定簡單。基于臺達PLC自動化平臺的SMT印刷機系統架構如圖1所示。DVP-14SS11R是臺達薄型輕巧的單元型PLC，提供最簡易且基礎使用的順序控制功能。DOP-A57BSTD是臺達5.7吋8灰階觸摸屏人機界面。VFD004M21A是臺達M系列低噪音變頻器，體積小價格低，適用于一般要求應用環境。
圖1 SMT印刷機自動化系統架構
2.2自動化印刷功能
（1）設備操作界面由觸摸屏提供。分為全自動、半自動、手動選擇3種運行模式，且在此3種模式下各有LCD、SMT子模式選擇。在SMT模式下還有單向、雙向模式選擇，LCD模式下有停左、停右模式選擇，且各自動作都是不同的，用戶可以根據自己的需要靈活選擇，觸摸屏典型操作顯示畫面案例如圖2所示。
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（2）上電如在SMT模式下要求判斷籃架中是否離板在上限以及刮刀是否在左右極限，如不在啟動位置，按啟動則會出現報警，提醒用戶需手動調至啟動所需要的位置。而在LCD模式下則不用判斷刮刀是否在左右限，如不在左右限，則只需在人機上按啟動或者停左、停右選擇時就會自動根據你的選擇，刮刀停在你選擇的極限，如圖3所示。
（3）設備啟動自動判斷刮刀在左極限還是有極限，如在左極限則啟動左極限程序，如在右極限則啟動右極限的動作。
2.3 典型自動化工藝流程
（1）SMT模式下單向模式（初始停在左極限）：離板下降—下降到下限—定時—下左刮刀—定時—刮刀右行—刮刀右極限—定時—收左刮刀—定時—離板上升到上限。
（2）SMT模式下雙向模式（初始停在左極限）：離板下降—下降到下限—定時—下左刮刀—定時—刮刀右行—刮刀右極限—定時—收左刮刀—定時—下右刮刀—定時—刮刀左行—刮刀左極限—定時—收右刮刀—定時—離板上升到上限。
（3）LCD模式下停左模式（初始停在左極限）：離板下降—下降到下限同時下左刮刀右行—到離板下限及刮刀右限—定時—刮刀左行—刮刀左限—定時—收左刮刀—定時—離板上升到上限。
在正常的生產過程中，自動運行和手動運行切換時，系統先全部停機然后再切換到相應的工作狀態，以確保操作的安全性。在設備動作過程中要進行生產計數，產量到達以后自動停機，提醒用戶更換板子。
2.4 PLCI/O接口設計
PLCI/O接口設計如表1所示。
表1 PLC輸入輸出配置
3 設計概要
3.1 編程指導
在編寫程序時首先要把工藝要了解得透徹，要了解到各種情況下，應該走得流程動作（根據你所需要的模式LCD、SMT 單向、雙向、停左、停右、全自動、半自動、手動各種動作，否則就會在編寫程序時會雜亂無章，致使誤動作層出不窮。記住各種警報變量，要把警報變量爛熟于心，調試時好判斷故障。
3.2 PLC輸出觸點保護
一般正常的情況下,為了保護PLC的輸出觸電,對于直流感性負載如:24V電磁閥,在電磁閥線圈的兩端應該加反向續流二極管.因為在線圈通電失電的瞬間電流變化較大,由此產生的感應電動勢在閉合回路中產生的感應電流需要通過反向續流二極管續流或者用中間繼電器過渡,否則長時間運行,可能回將PLC的輸出點燒毀.
3.3 重視接地設計
PLC接地點是為了在整個設備包括電氣柜在可靠接地的情況下,降低各種干擾對PLC的影響.但在實際客戶端,可靠接地很少引起用戶的足夠重視,導致整個設備接地形同虛設.在這種情況下,如果將PLC的地與設備接地端連接起來,反而有時會把設備和電柜中的電氣干擾引入PLC,使PLC工作不正常,甚至會導致PLC出錯即ERROR燈閃爍,PLC無法運行.解決辦法:建議客戶將設備可靠接地,如果現場不容易做到,可以將PLC的接地端去掉或將PLC的接地端與開關電源的24V負極連接.
4 結束語
該精密公司產品過去因為新產品開發過程中電控系統OEM售前技術支持和售后服務問題，影響到公司信譽。本案使用臺達機電自動化平臺全套產品為其成功地開發了印刷機、送板機、收板機。錫膏印刷機。采用臺達機電產品在錫膏印刷機上的成功的應用，實現了全自動控制，較大地提高了印刷機的工作效率，方便了用戶操作。
