Дата выпуска: 14.05.2020
Система управления ремонтной паяльной станции для массива шариковых выводов (BGA)
Характеристики изделия
1. В устройстве с интегрированным ПЛК с сенсорным экраном серии Coolmay 3G применяется система управления с обратной связью с высокоточными термопарами типа K, при этом точность регулирования температуры составляет ±3 ℃.
2. Многоступенчатый контроль постоянной температуры реализован при помощи ПИД-регулятора, а повышение температуры происходит в соответствии с заданным градиентом без выхода за установленные пределы.
3. Система контроля температуры с тремя независимыми температурными зонами, несколько наборов параметров контроля температуры.
4. Возможно визуальное отображение изменений температуры в несколько этапов с помощью графиков и хранение нескольких наборов алгоритмов обогрева.
5. Температурные параметры защищены паролем, при этом существует несколько уровней защиты от произвольного изменения параметров безопасности/тревожной сигнализации.
Краткое описание
В данной статье главным образом рассматривается применение комплексного устройства ShenZhen Coolmay Technology с сенсорным экраном на ремонтной паяльной станции для массива шариковых выводов (BGA), которое осуществляет точное регулирование температуры и может быстро повышать ее до заданного значения, не выходя при этом за установленные пределы, а также подходит для регулирования температуры различными способами. Интеллектуальное управление работой устройства, простая настройка параметров без ПИД-регулирования.
Введение
Управление ремонтной паяльной станцией для массива шариковых выводов (BGA) осуществляется по трем независимым температурным зонам. Весь процесс нагрева можно условно разделить на этап подогрева, этап изоляции, этап нагрева, этап сварки 1, этап сварки 2 и этап охлаждения. В ходе процесса должен осуществляться контроль повышения температуры и постоянной температуры в зависимости от физических характеристик печатной платы и потребностей пайки. Также необходимо контролировать градиент повышения температуры, чтобы она поднималась до заданного значения с соответствии с предварительно установленным градиентом и не выходила за значения допустимого диапазона. В случае выхода за пределы допустимого диапазона могут быть повреждены электронные компоненты печатной платы, поэтому на протяжении всего процесса это исключено. Для получения постоянного значения используется алгоритм ПИД-регулирования ПЛК. Тем не менее необходимо задать параметры традиционного алгоритма ПИД-регулирования, чтобы достигаемые значения не вышли за допустимые пределы. Для достижения требуемых значений параметры ПИД-регулирования должны задаваться неоднократно, что очень важно для наладчиков. При использовании комплексного устройства Coolmay с сенсорным экраном в качестве контроллера и специального алгоритма управления позволяет выполнять процесс усиления без выхода за допустимые пределы и без затруднений осуществлять корректировку параметров и эксплуатацию.
Описание ремонтной паяльной станции для массива шариковых выводов (BGA)
На ремонтной паяльной станции для массива шариковых выводов (BGA) в целях раздельного нагрева верхней и нижней температурных зон и зоны ИК-подогрева в качестве контроллера применяется комплексное устройство Coolmay. В ходе процесса нагрева вентилятор постоянно работает, а комплексное устройство выполняет нагрев за счет включения провода высокого сопротивления на протяжении периода ШИМ-регулирования. Комплексное устройство Coolmay корректирует продолжительность включения ШИМ-регулятора в соответствии с сигналами обратной связи по фактической температуре, определяемой трехпроводной термопарой типа K, и регулирует повышение и снижение температуры. При повышении температуры необходимо контролировать градиент, с которым оно осуществляется (что обычно представляет собой трудность) — это является важнейшей особенностью ремонтной паяльной станции для BGA. Нагревание в верхней и нижней температурных зонах осуществляется горячим воздухом, а в зоне ИК-подогрева (350 × 260) — за счет инфракрасного излучения. Температура регулируется с точностью до 3 °C. В верхней и нижней температурных зонах можно задать 8-ступенчатое повышение температуры и 8-ступенчатое регулирование постоянной температуры, а также можно сохранять 50 групп температур. Кривую можно вызвать в любое время в соответствии с разными BGA. Микросхема с массивом шариковых выводов (BGA) локально нагревается горячим воздухом, и одновременно с этим нижняя сторона печатной платы нагревается инфракрасным нагревателем большой площади, что позволяет полностью исключить деформацию печатной платы в процессе ремонта. Верхнюю и нижнюю температурные зоны можно нагревать раздельно по собственному выбору, а энергию верхнего и нижнего нагревательного элементов можно сочетать без ограничений. В зоне ИК-подогрева можно корректировать выходную мощность в соответствии с действующими требованиями для равномерного нагрева печатной платы без деформации. Внешний интерфейс измерения температуры осуществляет точное определение температуры, а кривую изменения температуры, полученную в результате сбора фактических данных о BGA, можно проанализировать и скорректировать в любой момент.
В данном решении для обратной связи используется термопара типа K (что позволяет ремонтной паяльной станции для BGA сформировать замкнутый контур), контролируется рабочий режим выходной мощности и составляется блок-схема. Чтобы получить повышение температуры в соответствии с заданным градиентом, установите скорость отклика на максимальное значение, после чего увеличивайте температуру до заданного значения в соответствии с градиентом.
Кривая регулирования
Кривая изменения температуры комплексного устройства Coolmay с сенсорным экраном соответствует коэффициенту регулирования паяльной станции для BGA, что позволяет выполнить кривую повышения температуры без выхода за допустимые пределы.
Интерфейс и программа управления
Процесс общего применения ремонтной паяльной станции для массива шариковых выводов (BGA)
Выполните вход в интерфейс наладки, отредактируйте группу параметров нагрева, установите верхнюю и нижнюю температуру нагрева, градиент повышения температуры, время поддержания постоянной температуры, установите температуру инфракрасного нагревания и некоторые вспомогательные функции, время подачи упреждающего звукового сигнала, продолжительность звукового сигнала, продолжительность охлаждения. После установки параметров нажмите кнопку Save, вызовите программу и запустите нагревание. Интерфейс отладки предназначен для установки параметров. После установки параметры сохраняются. Когда они понадобятся в следующий раз, их можно вызвать напрямую и использовать. Поэтому после отладки, как правило, нет необходимости открывать отладочный интерфейс. Необходимо только открывать интерфейс управления для выбора необходимых параметров. Достаточно будет группы параметров нагрева.
1. Этап подогрева (первый этап). После запуска программы устройства верхняя зона нагрева переходит в режим нагрева, температура начинает повышаться с комнатных значений до 160 градусов со скоростью 3 градуса в секунду (значение градиента — 3 градуса в секунду) (заданное значение температуры секции подогрева), постоянная температура 160 градусов поддерживается в течение 30 секунд (заданное значение времени работы секции подогрева). На этом рабочий процесс этапа подогрева завершается, верхняя зона нагрева включается в следующий этап, рабочий процесс этапа изоляции. Нагрев нижней зоны начинается с комнатной температуры после начала нагрева, температура повышается со скоростью 3 градуса в секунду (значение градиента — 3 градуса в секунду) до 160 градусов (заданное значение температуры этапа подогрева), а постоянная температура 160 градусов поддерживается в течение 30 секунд (заданное значение времени подогрева). На данном этапе рабочий процесс этапа подогрева завершается, нижняя зона затем нагревается для перехода на следующий этап, рабочий процесс этапа изоляции. Инфракрасный подогрев: установите значение 210 ℃, что означает, что инфракрасная нагревательная пластина при запуске нагревается до 210 ℃.
2. Этап изоляции (второй этап). Верхняя зона нагревается с градиентом 3 градуса в секунду, температура поднимается со 160 до 190 градусов, а затем постоянная температура поддерживается в течение 30 секунд. Нижняя зона нагревается с градиентом 3 градуса в секунду, температура поднимается со 160 до 190 градусов, а затем постоянная температура поддерживается в течение 30 секунд.
3. Этап нагрева (третий этап). Верхняя зона нагревается в соответстви с градиентом 3 градуса в секунду, затем температура поднимается со 190 до 225 градусов, после чего постоянная температура поддерживается в течение 30 секунд. Этап нагрева (третий этап). Верхняя зона нагревается в соответстви с градиентом 3 градуса в секунду, затем температура поднимается со 190 до 225 градусов, после чего постоянная температура поддерживается в течение 30 секунд.
4. Этап сварки 1 (четвертый этап), этап сварки 2 (пятый этап) и этап охлаждения (шестой этап) аналогичны вышеуказанным. Фактическое количество процессов контроля температуры системы может быть меньше максимального количества (8 этапов). Чтобы защитить действующий процесс нагрева, нет необходимости использовать завершение управления, устанавливая соответствующий параметр данного этапа на значение 0.
Практическое применение
Комплексное устройство ПЛК с семидюймовым сенсорным экраном имеет картинку с высоким разрешением и более надежный процессор A8.
