【话题】【特等奖】施耐德电气M208PLC在电路板在线测试机（ICT）上的应用(20140121)

作者名称 – 陈克松


摘  要：不管您是位普通群众还是一位资深电子设计工程师，我想你都知道电子技术目前发展的高速规模化和智能化，不管是你手上的智能手机，家里的液晶电视还是工厂智能化生产设备都无处不体现着；当您使用的这些电子产品发生质量问题的时候， 你是否第一时间想到联系厂商反应这些烦恼的问题呢？当然会！那么这里我们就来说说这些问题如何在产品出厂前就杜绝，让顾客使用上最优最可靠的产品。    
    很多电子工程师们都清楚，印刷电路板在组装到仪器上再发现故障的费用是在装配印刷电路板时发现故障所耗费用的10倍；而将产品投入市场后发现故障的费用将是在装配印刷电路板时发现故障所耗费用的100倍，我想没有哪个企业愿意发生这样的情况吧！电路板在线测试机（ICT）对印刷电路板检出故障覆盖率可达95％，其在生产线上的合理配置能够尽早发现印刷电路板上制造故障并及时维修，或对生产工艺进行及时调整，有效降低因制造带有故障的产品及返修所需的费用同时给顾客呈现优秀可靠产品；

关键词：测试机、电路板、M208、在线测试、自动化、ICT

一、应用简介
应用简述：1.ICT能够在短短的数秒钟内，全检出组装电路板上零件：电阻、电容、电感、电晶体、FET、LED,普通二极体、稳压二极体、光藕器、IC等零件，是否在我们设计的规格内运作。
2.ICT能够先期找出制程不良所在，如线路短路、断路、组件漏件、反向、错件、空焊等不良问题，回馈到制程的改善。
3.ICT能够将上述故障或不良资讯以印表机印出测试结果，包括故障位置、零件标准值、测试值，以供维修人员参考。可以有效降低人员对产品技术依赖度，不需对产品线路了解，照样有维修能力。
4.能够将测试不良资讯统计，生产管理人员加以分析，可以找出各种不良的产生原因，包括人为的因素在内，使之各个解决、完善、指正，藉以提升电路板制造及品质能力。
正是由于ICT以上功能所带给客户的巨大效益，才有今天ICT得已广泛运用到电子行业的现实，并且随着PLC类的工控产品越来越广泛与便宜，小型自动化将深入千家万户企业，提高企业产品质量，最终让用户使用上越来越可靠的终端设备。
德诺机电（苏州工业园区）有限公司成立于1996年，是专业提供先端自动化物流输送系统与非标自动化机械的新加坡公司。我们的核心业务为非标自动化设备与物流输送方案的咨询、设计、制造、安装、调试及其周边设备的配套服务。
德诺机电（苏州工业园区）有限公司来自新加坡，2002年11月正式成立于国家级工业区苏州工业园区，并在上海设立分公司。公司主要从事工厂非标自动化生产线的设计、制造、安装、调试及其周边的配套服务。德诺机电力求在汲取新加坡总部和其它子公司多年生产销售经验的基础上，凭借优质的产品、良好的信誉、完善的管理体制和周到的售后服务，在中国拓展新的市场。

二、应用说明
1. 应用功能描述
测试站：由研华工控主机和CIRRIS CH2测试仪组成, CIRRIS CH2测试仪 主要对现场数据采集并做分析；研华主机 主要接收CH2处理的数据结果同时对CH2控制执行；
ICT主体：主要由上模机构、流水线轨道机构、M208PLC主控制器、触摸屏显示组成；
ICT系统由测试站、测试机主体组成，在线与流水线系统组成在线自动测试电路板的一套设备；
ICT在线生产中，ICT接收上段接驳机流过来的电路板，并自动完成定位和夹具压和，M208PLC通过RS485通讯将电路板压和完成信号发给上位机，上位机开始测试电路板，测试完成发信号告诉M208PLC并记录该次测试详细情况，然后ICT将电路板送出到下段接驳机，完成一次循环，等待下次开始；
显示器：    显示测试过程及结果；
触摸屏：    自动状态监视、手动控制及报警管理；
按钮站：    辅助控制按钮；
上模  ：    上模夹具上升下降；
流水线轨道：流水线部分，轨道上升下降；
上模夹具：上模测试夹具；
下模夹具：下模测试夹具；
阻挡器  :  阻挡产品；
上模动作气缸：上模升降动作执行；

2. 工艺流程
图5 ICT系统流程图
系统需要分析：系统由M208 PLC完成逻辑控制以及生产线上下段通信功能；测试主机执行对电路板测试和采集数据处理工作；触摸屏对设备逻辑控制部分做相应显示和辅助控制（如自动状态监视、手动控制及报警管理等）；M208与触摸屏和测试主机通讯通过M208自带两个RS485通讯接口（测试主机上RS232接口通过加装一只RS232-RS485转换器后与M208实现通讯）！

细节实体运行时序图：

三、应用的设计与实现
1. 电气控制原理图说明
图6 ICT主要硬件配置

① ：PRO FACE 触摸屏 ②：测试主机（预装NI数据采集处理软件）③：电磁阀
④：变频器 ⑤：异步电机 ⑥：光电感应开关 ⑦：磁性开关 ⑧：按钮开关
⑨：主控PLC（M208）

图7 ICT主电路

2. I/O分配表（包含M208所有输入输出的地址以及功能说明，如下图）

3. M208 控制程序说明
触摸屏画面

PLC程序-I/O定义

变量声明：

手动程序：

自动程序

错误监控程序：

输出程序：

4. 应用设备图片展示（包括系统的整体图、电控柜以及M208产品的局部特写图片，图片务必保证较高的清晰度）

四、应用体会
1、第一次使用施耐德PLC，安装somachine就花费了很多时间，着实汗了一把，但是当我使用它来编程时却发现其强悍的功能，我们一般工程师都只对梯形图编程语言熟悉，但是somachine在高级编程方式如CFC，ST，FBD时更显灵活和方便，这相比其他品牌如欧姆龙，三菱等只能梯形图最方便无疑将更能胜任复杂的变成要求，如有些程序特点CFC，ST，FBD更合适时！
其次SOMACHINE的强大在于它的程序编译信息描述上，对于我们这些初次接触到SOMACHINE的编程人员，一鼓作气的将程序一下写完，编译却发现很多语法问题时，无疑是很头痛的事，这需要一点一点把程序编写错的地方修改过来，那么要去找吗？哪里出错？刚接触SOMACHINE又不熟！很麻烦的，可是SOMACHINE却能将编辑错误的程序详细指出具体位置，更难能指出错误原因以及该如何解决该问题！真的有种很有依靠的感觉，瞬间编程变的简单了，上手也就快了。
2、对于M208本体有些细节值得一说，首先对于220VAC电源输入端子采用黑色螺丝，这个真的很细心，就我说自己都有将电源接错端子烧坏内部电路的经历，所以这个的作用自然不用多说了；其次锂电池的支持架，做的很方便锂电池的更换与安装，相比其他品牌内插式当然更容易更换；还有安装孔的内嵌式，使得M208整体更美观，不会像其他品牌PLC那样多出几只安装脚的不协调。
3、总的来说M208可谓经济实用，性能稳定，编程强大且方便，ICT系统测试到目前，无发现由于PLC本身问题或缺陷而出故障，之前使用OMRON CP1H系列   PLC在电子厂里使用会出现由于受干扰而导致CPU错误，必须强制关电源重启，比较来看，M208PLC应用于此系统一直表现很好，当然抗干扰能力也更胜一筹！在此祝愿M208能经历更强大的考验，更艰难的任务，当然价格要更经济，这样我想M208的未来一定是非常没美好的！
     

参考文献
[1] 参考文献内容：Modicon_M218编程手册_somachine软件V1.0
[2] 参考文献内容：施耐德01_M218可编程控制器编程指南
[3] 参考文献内容：施耐德PLC应用技术- 电子工业出版社