自动IC烧录机的控制系统分析与实现

发布时间：2017-08-18 11:10

  本文关键词：自动IC烧录机的控制系统分析与实现

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【摘要】：随着超深亚微米芯片在超大规模集成电路设计中的广泛运用，较多的公司采用了片上系统（SOC）进行电路设计。作为用于数据交换和信息存储的主要媒介的存储器，其在SOC芯片中占的比例越来越大，具有存储数据的高可靠性和非易失性的一次性可编程存储器（OTP）得到了广泛采用，OTP写入程式的过程简称为烧录（Programming），也就是把程序烧写到IC（集成电路）的存储区里以实现IC的功能[1]。实现IC烧录的设备称为烧录机。由于人力成本飞速上涨，手动烧录方式日益面临着被淘汰的命运，但目前业界的自动烧录机大多需要进口且价格昂贵。为降低制造成本，提升公司竞争力，设计一台经济实用型的自动烧录机是本文的主要内容，作者采用PLC作为主控单元对烧录机的主体部分进行了设计；在原有手动烧录设备的基础上进行自动化改造，设计了一台经济型的全自动烧录设备，每台设备节约了人民币约35万元。 本设计是根据可烧录元器件的基本特征，在对人工烧录作业的全程分析的基础上，运用PLC控制10个电磁阀的通/断来驱动气缸动作，以使设备按顺序完成IC的取放，料带封装，烧录完成后的标示和喂料动作，分析运用PID控制器对温度进行控制，通过对比和根据热封装的特点设计出运用PLC和外围温控器控制料带封装时的温度来达到经济性设计，，采用PLC控制卷料马达以完成收料过程。设计触摸屏与PLC进行通信，物理接口标准采用RS-232-C，烧录器采用原手动烧录器---ELNEC Beeprog+,运用烧录器的手动触发和烧录Pass信号与PLC进行信号联接，使烧录器与烧录机协调起来工作。通过PLC的梯形图绘制烧录过程中各个动作的控制程序，经过反复调试后实现了IC烧录和封装过程的自动化。 该设备的控制软件采用PLC的梯形图进行绘制，运用GX-Developer进行控制软件设计。在该软件系统里能方便地进行诊断和调试。通过对烧录过程的各个动作的分析后，绘制烧录流程图并依此设计出PLC控制梯形图。 经过在生产一线进行半年多的运行，用其烧录出来的IC的品质及生产效率表现良好，节约费用1000多万人民币。
【关键词】：OTP IC烧录 动作控制 PLC
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 项目来源10-11
• 1.2 国内外自动 IC 烧录机的发展状况11
• 1.3 论文研究的内容11-12
• 1.4 本章小结12-14
• 第二章 IC 手动烧录过程介绍14-22
• 2.1 可烧录的 IC14
• 2.2 有关 IC 烧录的专业术语14-16
• 2.3 本设计中所采用的烧录仪器说明16-18
• 2.3.1 BeeProg+ 烧录器简介16
• 2.3.2 手动烧录准备16-17
• 2.3.3 烧录过程17-18
• 2.4 烧录 IC NORDIC NRF24LE1 简介18-20
• 2.5 本章小结20-22
• 第三章 自动烧录机的硬件系统设计与实现22-36
• 3.1 总体构想22-24
• 3.2 PLC 介绍24-32
• 3.2.1 PLC 的产生24-25
• 3.2.2 PLC 的发展简介25
• 3.2.3 PLC 的分类25
• 3.2.4 PLC 的功能及特点25-31
• 3.2.5 PLC 的选型31-32
• 3.3 自动 IC 烧录机控制系统总体设计32-34
• 3.3.1 自动烧录机控制系统的选用32
• 3.3.2 自动烧录机控制系统的基本构成32-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 PLC 控制系统的外围硬件设计36-62
• 4.1 自动烧录机控制系统外围设计36-44
• 4.1.1 确定控制系统输入输出（I/O）信号点数36-37
• 4.1.2 模拟量输入，输出特殊功能模块37
• 4.1.3 温度控制器选型37-38
• 4.1.4 烧录失败报警38
• 4.1.5 热电偶选型38-39
• 4.1.6 SSR（固态继电器选型）39
• 4.1.7 气缸选型39-44
• 4.2 电磁阀44-46
• 4.3 RS232 接口电路46-48
• 4.4 USB 通信接口电路48-50
• 4.5 真空发生器选择50-51
• 4.6 烧录机驱动电路设计51-53
• 4.6.1 光耦电路简介51
• 4.6.2 光耦器选型51-53
• 4.7 料带收卷电路设计53-55
• 4.8 烧录机触摸屏电路设计55-56
• 4.9 真空检测电路设计56-58
• 4.10 平移汽缸位置检测电路设计58-59
• 4.11 烧录座位置微调装置59
• 4.12 料带进给装置59-60
• 4.13 烧录机的总体结构图示60-61
• 4.14 本章小结61-62
• 第五章 自动烧录机的软件系统设计与实现62-74
• 5.1 自动烧录机的动作控制62-63
• 5.1.1 控制任务62
• 5.1.2 I/O 分配表62-63
• 5.1.3 自动烧录机工作流程图63
• 5.2 热压合装置的温度控制63-65
• 5.2.1 热压合温度调节方式64
• 5.2.2 热压合温度控制方案的选择64-65
• 5.3 主程序梯形图的绘制65-66
• 5.4 程序的输入，调试与监控66-73
• 5.5 本章小结73-74
• 第六章 自动烧录机控制系统的应用效果74-80
• 6.1 自动烧录机运行监控74-75
• 6.2 自动烧录的全过程75-77
• 6.3 自动烧录机运行的经济效益情况77-78
• 6.4 后期工作展望78
• 6.5 本章小结78-80
• 结论80-82
• 参考文献82-84
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果84-86
• 致谢86-87
• 附表87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘霞;;基于PLC的电动机烘箱温度控制系统设计[J];电气开关;2008年06期

2 李利军;;两种常用的PLC梯形图的设计方法[J];机床电器;2006年02期

3 熊伟丽,徐保国,肖应旺;基于PLC的Fuzzy PI发酵温度控制系统[J];计算机工程;2005年09期

本文编号：694246