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西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8量大从优
经过数年时间,中国一举成为世界电子制造中心与**SMT应用大国,在高速引进之后,2005年SMT贴片机的需求量**出现零增长,2006年进口数量增速持续放缓。“从去年到今年,贴片机市场的规模虽然不像前几年爆炸性增长,但整体仍保持健康地稳定上升。估计未来数年市场将会继续维持平稳。”环球仪器亚洲区域市场经理朱英新预测。
这标志着中国SMT产业发展进入平缓调整期,主要有以下几方面原因:SMT在国内已得到较大普及应用已相当广泛;欧美日及港台企业将电子制造基地向中国转移的部署基本完成;国内各主要电子企业都已配置SMT设备已有足够产能;手机之后的新一轮热点产品大批量制造尚未启动;设备基数巨大需求有限增长自然回落;设备更新期尚待时日。可以预见的是,中国SMT产业发展调整期将历时四到五年。
新一代贴片机争奇斗艳
对于现阶段的市场需求变化,朱英新分析:“客户的生产模式随着市场新的竞争环境而改变,由于缺乏单一型拳头产品的应用,他们从单一品种大批量生产为主的模式,渐趋转向多品种的生产模式,增加他们对设备在高速及高灵活性方面需求。”
因此,处于良好的销售商很快就注意到“速度加灵活性”的问题,并且开始着手制定不同的策略以满足制造商不断变化的要求。第一步是把重点放在提高灵活性原来就很好的生产线的速度上,或者在现有生产线中引进灵活性,提高产量。为了迎合新的市场需求,各大设备制造商纷纷推出新产品。
环球仪器去年年底推出了Genesis平台较新产品GC-120Q。它是目前较快的四悬臂贴片机,每小时能贴装高达120,000个组件,满足市场对芯片高速贴装设备的需要并且精密度高。同时,它拥有环球仪器一贯被业界称许的高度灵活性,支持01005到30平方毫米的组件。客户可随时更换产品,也毋须更换贴装头或模块,与同时推出的单悬臂GX-11S配合使用,更进一步提高GC-120Q的送料能力及多功能性,可贴装长达150毫米的连接器。
而ESSEMTEC推出的HLX8200贴装机可以装192个带盘送料器和杆装送料器,能够容纳16个Jedec料盘,贴装速度达每小时22,000片。这种贴装机能够贴装01005芯片到尺寸为50×50×17mm的大元件,包括BGA、μBGA和倒装芯。它使用Cognex SMD 4视觉系统来测量和对正所有元件,采用背光元件照射防止反光和不精确的问题,并且还使用了线性马达和自动校正机器人
可编程控制器(programmable logical controller,简称PLC)已经越来越多地应用于工业控制系统中,并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。所以,对PLC的正确选择是非常重要的。
面对众多生产厂家的各种类型PLC,它们各有优缺点,能够满足用户的各种需求,但在形态、组成、功能、网络、编程等方面各不相容,没有一个统一的标准,无法进行横向比较。下面提出在自动控制系统设计中对PLC选型的一些看法,可以在挑选PLC时作为参考。
可以通过以下几方面的比较,挑选到适合的产品。
一、工作量
这一点尤为重要。在自动控制系统设计之初,就应该对控制点数(数字量及模拟量)有一个准确的统计,这往往是选择PLC的首要条件,一般选择比控制点数多10%~30%的PLC。这有几方面的考虑:
1、可以弥补设计过程中遗漏的点;
2、能够保证在运行过程中个别点有故障时,可以有替代点;
3、将来增加点数的需要。
二、工作环境
工作环境是PLC工作的硬性指标。自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来,就要求自控系统能够适应复杂的环境,诸如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等,各款PLC不尽相同。一定要选择适应实际工作环境的产品。
三、通信网络
现在PLC已不是简单的现场控制,PLC远端通信已成为控制系统必须解决的问题,但各厂家制定的通信协议千差万别,兼容性差。在这一点上主要考虑以下方面:
1、同一厂家产品间的通信。各厂家都有自己的通信协议,并且不止一种。这在大、中型机上表现明显,而在小、微型机上不尽相同,一些厂家出于容量、价格、功能等方面考虑,往往没有或者有与其它协议不同,而且比较简单的通信。所以,在这方面主要考虑的是同一厂家不同类型PLC之间的通信;
2、不同厂家产品间的通信。若所进行的自动控制系统设计属于对已有的自控系统进行部分改造控制工程网版权所有,而所选择的是与原系统不同的PLC,或者设计中需要2个或2个以上的PLC,而选用了不同厂家的产品,这就需考虑不同厂家产品之间的通信问题;
3、是否有利于将来。由于各厂家制定的通信协议各不相同,国际上也无统一标准,所以在PLC选型上受到很大限制。就要考虑影响面大、有发展的、功能完备、接近通用的通信协议。
四、编程
程序是整个自动控制系统的“心脏”,程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。编程器及编程软件有些厂家要求额外购买,并且价格不菲,这一点也需考虑在内。
1、编程方法
一种是使用厂家提供的专用编程器。也分各种规格型号,大型编程器功能完备控制工程网版权所有,适合各型号PLC,价格高;小型编程器结构小巧,便于携带,价格低,但功能简单,适用性差;另一种是使用依托个人电脑应用平台的编程软件,现已被大多数生产厂家采用。各生产厂家由于各自的产品不同,往往只研制出适合于自己产品的编程软件,而编程软件的风格、界面、应用平台、灵活性、适应性、易于编程等都只有在用户亲自操作之后才能给予评价。
2、编程语言
编程语言较为复杂,多种多样,看似相同,但不通用。较常用的可以划分为以下5类编程语言:
(1)梯形图
这是PLC厂家采用较多的编程语言,较初是由继电器控制图演变过来的,比较简单,对离散控制和互锁逻辑较为有用;
(2)顺序功能图
它提供了总的结构,并与状态定位处理或机器控制应用相互协调;
(3)功能块图
它提供了一个有效的开发环境,并且特别适用于过程控制应用;
(4)结构化文本
这是一种类似用于计算机的编程语言,它适用于对复杂算法及数据处理;
(5)指令表
它为优化编码性能提供了一个环境,与汇编语言非常相似。
厂家提供的编程软件中一般包括一种或几种编程语言,如TE公司的Xbbb编程软件可以使用梯形图(Ladder)、顺序功能图(Grafcet)、结构化文本(Literal)3 种编程语言;Siemens公司的Step7编程软件可以使用梯形图(Ladder)、指令表(STL)两种编程语言;Modicon公司的Modsoft编程软件只使用梯形图(984 梯形)一种编程语言,而另一个Concept编程软件可以使用5种编程语言,依次为梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)、指令表(IL)。同一编程软件下的编程语言大多数可以互换,一般选择自己比较熟悉的编程语言。
3、存储器
PLC存储器是保存程序和数据的地方,分内制式和外插式两种,存储器容量在512~128M字节之间,一定要根据实际情况选取足够大的存储器,并且要求有一部分空余作为缓存。
PLC存储器按照类型可分随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除只读存储器(EPROM)等。RAM可以任意读写,在掉电后程序只能保持一段时间,较适合于在自控系统调试时使用。ROM只能读不能写,程序是由厂家或开发商事先固化的,不能更改,即使失电也不丢失。EPROM与ROM只是EPROM通过特殊的方式(如紫外线)可以擦除再写,适合于应用在长时间工作而改动不大的系统中。
4、易于更改
PLC较继电器控制的另一个优势在于它可以根据实际需要任意更改控制结构(或控制过程),这就要求更改程序方便快捷。
5、是否有专用模块
部分生产厂家的PLC产品提供一些专用模块,如通信模块、PID控制模块、计数器模块、模拟输入/输出模块等。在软件上也提供了与此相对应的程序块,往往只是简单的输入一些参数就能实现,便于用户编程。



在过去的几十年里,可编程逻辑控制器(PLC)一直被广泛用于自动化领域,而在可预知的未来,PLC仍将长盛不衰。面向离散控制而设计PLC的实际上已经成为工业领域一个具有伟大意义的统治性工具。
然而,随着工业用机器和工厂系统的复杂性的增加,PLC已经很难而且也不可能成为完成所有自动化任务。现在的自动化系统已经追赶了PLC的功能范围,使得工业机器领域的工程师必须在自动化系统中集成更多更先进的I/O、处理和控制策略。
新的可编程自动化控制器(PAC)硬件系统就是这样一个非凡的PLC系统扩展方案,能够很容易整合到PLC系统中,给工业机器增加多的先进功能,并提高机器的效率。
1、需求:如何提高机器的效率
如何提高机器的效率?让我们来看看IntegratedIndustrialSystems(I2S)公司是如何做的。I2S在现有的PLC系统上实现较大的改进。这是一个来自美国的私有原始设备制造商,数十年以来一直致力于制造*的轧制设备和控制系统,用于全世界的铁和非铁金属行业。在这一领域的雄厚技术底蕴使之成为的**。
I2S也曾经长期使用PLC来自动化和
控制生产的轧制设备。较近几年他们一直在试图更新轧制设备控制系统,以提率和质量。为了提高炼钢设备的效率和质量,他们主要对其伽马测量系统进行了改进,以便能更准确地控制金属厚度。
数年以来,伽马测量系统一直是I2S产品家族中的标志性产品,现在依然广受欢迎,但是系统的很多硬件和软件特征都已经过时了。为了更新该系统并改进其机器,I2S公司需要一个具有更精确的模拟输入分辨率的方案,以连接伽马测量传感器和高级信号处理,从而从传感器中获取模拟信号,实现高度精确的厚度测量,再由PLC使用在轧制机器的控制系统中。
2、伽马测量仪技术
伽马测量仪使用“镅”作为恒发射源,这一发射源位于“C”框架组装的较低部。结构的**部是一个和前置放大器。当通过发射源和之间的间隔时,金属带会吸收一部分辐射,吸收量视其厚度和密度而定。剩下的一部分就由进行测量,并转化成带厚度测量。
实施改造第一步:现有设备试验
为了节省时间和费用,I2S先试着在已有的PLC系统中进行高级模拟测量和处理。但是,PLC的模拟I/O和信号处理无法达到所需的精确度。I2S公司要确保运行于PLC中的控制系统不会因为额外I/O和处理的增加而减少。
因此,他们需要这么一个系统,这个系统能够从伽马传感器中获取模拟信号并进行处理以计算精确的厚度测量值,并能将这个厚度测量插入到PLC控制系统中。但是,所用的PLC不适合高性能处理和高速模拟I/O。
第二步:如果现有设备无法奏效,就试试其它方法
在认识到PLC无法提供连接伽马测量传感器所需的I/O和处理后,I2S转向了PAC技术。它选择了国家仪器的CompactRIOPAC,以提供改进轧制机器质量所必须的附加功能。CompactRI/O是一个可重置嵌入式系统,既结合了传统PLC的优点和可靠性,又能提供更多高级I/O和处理。国家仪器的所有PAC都可以通过其LabVIEW图形编程工具来编程,因此可以很容易进行编程和配置。
第三步:添加高级I/O
CompactRIO有一个嵌入式现场可编程门阵列(FPGA)芯片和实时处理器,可通过内置的LabVIEW功能块来编程。另外,它还拥有**过30个模拟和数字I/O模块,具有内置信号调节(反锯齿、隔离、ADC、DAC等)、高速计时(模拟I/O速度达到800kHz,数字I/O速度达到30MHz)和高分辨率(24bADC),可与任何工业传感器或者触发器连接。