基于PLC的多温区回流焊炉控制系统的设计研究.pdf

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1、摘要多温区回流焊炉是替代能源和电子装备行业中的重要生产设备组件，广泛应用于印刷电路板装配和半导体封装制造、太阳能电池制造领域。基于多温区回流焊炉的工艺特点，本文设计了以三菱PLC作为控制核心，结合上位机控制的多温区回流焊炉控制系统，使多温区回流焊炉能够满足不同产品的工艺要求。该控制系统主要包括温度控制系统、运动控制系统和上位机监控系统。主要有以下研究内容：1．温度控制系统的研究。分析建立了多温区回流焊炉温控系统的数学模型，提出了温度控制系统的总体设计方案。多温区回流焊炉各温区采用独立控温，K型热电偶将采集到的温度信号传送到温控模块，温控模块经智能PI

2、D算法计算后，输出PWM信号控制固态继电器的通断，进而不断调整加热器件的功率，达到温度控制的目的。应用Matlab软件对回流焊炉相关温度参数进行优化设计，找到最优化的参数组合，为控制系统的设计研究提供理论依据。2．运动控制系统的方案设计。主要包括轨道调宽控制系统和链条传送系统。3．上位机监控系统的设计。监控系统的上位机是具有人机交互功能的计算机，上、下位机通过串口进行通讯，将控制系统构成一个有机的整体。上位机监控系统采用VC作为开发工具，具有多个功能模块，可以实现系统多方面的功能。本文根据多温区回流焊炉控制系统的性能指标要求，结合上、下位机设计知识对

3、多温区回流焊炉的控制系统进行了设计。关键词：多温区回流焊炉；PLC；控制系统；仿真AbstractMulti-zonerefiowfurnaceiSallimportantcomponentofalternativeenergyproductionandelectronicequipmentsintheindustry,anditiswidelyusedinprintedcircuitboardassembly,semiconductormanufacturingandsolarcellmanufacturingfield．Basedonthecha

4、racteristicsofmulti—zonereflowfurnacesinteringcurveandprocessparameters，ThisthesispresentstheapplicationofPLCasthecoreofmulti—zonereflowfurnacecontrolsystem，whichCanmakemulti-zonerefiowfurnacemeettheprocessrequirementsofdifferentproducts．Thecontrolsystemconsistsoftemperaturecon

5、trolsystemandmotioncontrolsystem．Themainresearchcontentsasfollows：1．Researchonthetemperaturecontrolsystem．Analysisandestablishedthemathematicalmodelofmulti-zonereflowfurnacetemperaturecontrol，andthenraisedthedesignschemeoftemperaturecontrolsystem．Eachtemperaturezoneofrefiowfurn

6、aceadoptsindependenttemperaturecontr01．TheK—typethermocouplewillgatherthetemperaturesignaltothetemperaturecontrolmodule．ThetemperaturecontrolmodulewilloutputPWMsignaltocontrolthesolidstaterelayswitchingpoweraftercalculatingtheintelligentPIDalgorithm，andthencontinuouslyadjustpow

7、erheatingdevice，toachievethepurposeoftemperaturecontr01．ApplicationofMatlabsoftwaretooptimizethedesignofreflowfurnacetemperatureparameters，findtheparameteroptimization，andprovideatheoreticalbasisforthedesignofcontrolsystem．2．Researchonmotioncontrolsystem．Mainlyincludesthetrackw

8、idthmodulationcontrolsystemandthechaintransmissionsyst