Fabrication cu2znsns4 thin film for solar cell application

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Văn Quang XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY SMT TRONG DÂY TRUYỀN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Hà Nội - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Văn Quang XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY SMT TRONG DÂY TRUYỀN Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện Tử Viễn Thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM VĂN TIẾN Hà Nội - 2011 Lời Cam Đoan Tôi xin cam đoan nội dung luận văn công trình nghiên cứu chưa công bố trước Luận văn có sử dụng tài liệu thông tin tham khảo liệt kê danh mục phía cuối luận văn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt AOI Tiếng Anh Tiếng Việt Automated Optical Inspection Máy kiểm tra quang học CSDL Cơ sở liệu DCS Distributed Control System Hệ thống điều khiển tập trung HTML HyperText Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn IC Intergated Circuit Mạch tích hợp(Chip) LAN Local Area Network Mạng nội ODBC Open Database Connectivity Kết nối sở liệu mở PC Personal Computer Máy tính PCB Printed Circuit Board Bản mạch in PHP Personal Home Page Một ngôn ngữ lập trình Web PLC Programmable Logic Controller Bộ điều khiển Logic Lập trình RF Radio Frequency Sóng vô tuyến SMD Surface Mounted Devices Linh kiện dán bề mặt SMT Surface Mounted Technology Công nghệ dán bề mặt SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2-1: Bảng Cơ sở liệu Chain_table 40 Bảng 2-2: Bảng Cơ sở liệu History 41 Bảng 2-3: Bảng Cơ sở liệu Status 42 Bảng 2-4: Bảng Cơ sở liệu Diagram 43 Bảng 2-5: Bảng Cơ sở liệu Threshold 44 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Hình ảnh so sánh lắp ráp PCB theo công nghệ xuyên lỗ SMT 10 Hình 1-2: Rô bốt gắn chip 11 Hình 1-3: Mẫu mặt nạ kim loại 12 Hình 1-4: Thiết bị gắn chip SM421 Samsung 13 Hình 1-5: Hình ảnh kiểm tra sản phẩm sau trình hàn nhiệt X-ray 14 Hình 2-1: Hình ảnh file Log dạng csv 19 Hình 2-2: Hình ảnh file Log dạng txt 20 Hình 2-3: Kiến trúc sở liệu Oracle .24 Hình 2-4: Cơ sở liệu Oracle 25 Hình 2-5: Tiến trình phục vụ sở liệu 26 Hình 2-6: Cây phân tích sở liệu 26 Hình 2-7: Thi hành thông báo 27 Hình 2-8: Nhận lại thông báo 27 Hình 2-9: Cấu trúc lưu trữ liệu Oracle 30 Hình 2-10: Thành phần khối liệu 31 Hình 2-11: Thông tin trạng thái dây truyền hiển thị giao diện WEB 37 Hình 2-12: Mô hình hệ thống 38 Hình 2-13: Lưu đồ thuật toán hàm tạo file ảnh 48 Hình 2-14: Lưu đồ thuật toán hàm copy file Log cập nhật bảng Chain_table 51 Hình 2-15: Lưu đồ thuật toán cập nhật liệu bảng History 53 Hình 2-16: Lưu đồ thuật toán tạo bảng Status 55 Hình 2-17: Lưu đồ thuật toán cập nhật liệu bảng Diagram 58 Hình 2-18: Lưu đồ thuật toán tạo ảnh diagram mô tả trạng thái dây truyền .60 Hình 2-19: Lưu đồ thuật toán hàm Drawing() 61 Hình 2-20: Lưu đồ thuật toán hàm main() .62 Hình 3-1: Hiển thị khoảng thời gian thực đoạn chương trình 70 MỤC LỤC Lời Cam Đoan DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .2 DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỤC LỤC MỞ ĐẦU NỘI DUNG .10 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ SMT VÀ VẤN ĐỀ QUẢN TRỊ DÂY TRUYỀN 10 1.1 Giới thiệu công nghệ SMT 10 1.1.1 Khái niệm công nghệ hàn linh kiện bề mặt SMT 10 1.1.2 Các kĩ thuật đáng ý công nghệ SMT 11 1.1.2.1 Kỹ thuật gắn chíp 11 1.1.2.2 Quét hợp kim hàn 12 1.1.2.3 Gia nhiệt – làm mát 13 1.1.2.4 Kiểm tra sửa lỗi 13 1.2 Lợi điểm sử dụng công nghệ SMT 14 1.3 Vấn đề quản trị số dây truyền SMT 15 CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY SMT TRONG DÂY TRUYỀN .17 2.1 Cơ chế hoạt động máy SMT 17 2.1.1 Cơ chế hoạt động 17 2.1.2 Phân tích Log File máy 17 2.2 Lựa chọn giải pháp công cụ xây dựng chương trình 21 2.2.1 Ngôn ngữ lập trình Web PHP 21 2.2.1.1 Giới thiệu PHP 21 2.2.1.2 Tại sử dụng PHP 22 2.2.1.3 Những điểm mạnh PHP 22 2.2.2 Cơ sở liệu Oracle 23 2.2.2.1 Giới thiệu Oracle 23 2.2.2.2 Kiến trúc Oracle 23 2.2.2.3 Việc lưu trữ liệu Oracle 29 2.2.2.4 Khối liệu (data block) 30 2.2.2.5 EXTENT 32 2.2.2.6 SEMENT 33 2.2.2.7 TABLESPACE 33 2.3 Xây dựng sở liệu 34 2.3.1 Những tiêu chí chương trình cần đạt 34 2.3.2 Mô hình hệ thống xây dựng Cơ sở liệu 37 2.3.2.1 Bảng Chain_table 39 2.3.2.2 Bảng History 40 2.3.2.3 Bảng Status: 41 2.3.2.4 Bảng Diagram: 42 2.3.2.5 Bảng Threshold: 44 2.4 Xây dựng thuật toán 47 2.4.1 Xây dựng bảng Chain-table 49 2.4.2 Xây dựng bảng History 52 2.4.3 Xây dựng bảng Status 54 2.4.4 Chương trình xây dựng bảng Diagram 56 2.4.5 Chương trình tạo Diagram 59 2.4.6 Chương trình hàm hiển thị ảnh main() 62 CHƯƠNG TRIỂN ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THU ĐƯỢC VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT 63 3.1 Đánh giá kết thu chương trình 63 3.2 Vấn đề đáp ứng thời gian hệ thống 63 3.2.1 Các yêu cầu đáp ứng thời gian 63 3.2.1.1 Các đặc điểm hệ thống thời gian thực: 64 3.2.1.2 Xử lý thời gian thực 65 3.2.1.3 Phương pháp lập lịch 67 3.2.2 Vấn đề thời gian thực hệ thống quản lý hoạt động máy SMT dây truyền 69 3.3 Định hướng phát triển 70 3.3.1 Tối ưu sở liệu giải thuật giảm thời gian đáp ứng hệ thống 71 3.3.2 Phát triển công cụ xuất báo cáo tùy chọn 72 3.3.3 Phát triển ứng dụng điều khiển 72 KẾT LUẬN .74 TÀI LIỆU THAM KHẢO .75 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Máy SMT (Surface Mounted Technology) hay gọi pick-and-place machines loại máy Robot sử dụng để cắm, hàn thiết bị, linh kiện lên bề mặt mạch in PCB(printed circuit board) Chúng thao tác với tốc độ độ xác cao cắm linh kiện điện tử tụ điện, điện trở, IC… lên mạch in mà hầu hết chúng sử dụng cho máy tính, thiết bị viễn thông, sản phẩm điện tử, công nghiệp điện tử, quân sự, vũ trụ… Bên cạnh việc tự động thao tác mạch in lập trình trước, máy SMT có đèn báo hiệu cần nhân viên vận hành để quan sát trạng thái hoạt động máy, điều đôi lúc dẫn đến lãng phí nguồn nhân lực Một thực tế khác để quan sát trạng thái hoạt động máy SMT dù làm việc vị trí khác nhà máy Trên cở sở vấn đề nêu trên, định chọn đề tài “ Xây dựng hệ thống thông tin quản lý hoạt động máy SMT dây truyền” Lịch sử nghiên cứu Ngành công nghiệp chế tạo điện tử trải qua bước phát triển khác từ thấp đến cao theo trình độ phát triển công nghệ đóng gói linh kiện (Components) Khởi đầu từ công nghệ "through hole" nghĩa "xuyên lỗ": linh kiện cắm tổ hợp lên bo mạch thông qua lỗ xuyên mạch in hay PCB Tất linh kiện tất chủng loại phải có chân đủ dài để cắm xuyên qua bo mạch mối hàn thực mặt bên thông qua lò hàn sóng (wave soldering) hàn tay SMT công nghệ dùng để chế tạo bo mạch ngành điện tử Các linh kiện gắp lên (pick up) khỏi vị trí đặt linh kiện đặt (place) vào vị trí mạch in Các máy SMT ngày bảo đảm cho việc gắp cắm linh kiện thực với sai số cực nhỏ, máy SMT máy khí xác điều khiển máy tính trang bị công nghệ đại công nghệ xử lí ảnh v.v Ngày nay, bo mạch-tùy vào yêu cầu sử dụng thiết kế- mà chế tạo theo công nghệ xuyên lỗ, theo công nghệ SMT, kết hợp hai Việc áp dụng công nghệ SMT mang lại trình độ sản xuất tự động hóa cao độ mang lại suất linh động cực cao việc thay đổi model sản xuất Bên cạnh sử dụng công nghệ xác đại, máy SMT tích hợp phần mềm đễ đưa báo cáo (report) nhật ký (log file) hệ thống, góp phần quản lý máy tình trạng sản xuất dễ dàng, hiệu Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận văn xây dựng giao diện web hiển thị trạng thái hoạt động máy SMT dây truyền giúp người vận hành dễ dàng quản lý, dù họ trực tiếp vận hành hay đâu nhà máy, chí chi nhánh công ty, miễn họ có máy tính nối với mạng sản xuất nội Do hạn chế thời gian xem xét mức độ phù hợp với trình độ chuyên môn nhu cầu thực tế, đề tài dừng lại việc quan sát trạng thái hệ thống, đưa cảnh báo nhanh để người vận hành kịp thời phát khắc phục, không sâu vào nghiên cứu tìm cách vận hành điều khiển từ xa cho máy SMT Tóm tắt cô đọng luận điểm đóng góp Các máy SMT nạp chương trình máy tính gọi PC, trình hoạt động, máy SMT tạo Log lưu máy PC Trong Log file chứa thông tin sản phẩm, tên sản phẩm, mã sản phẩm, thời gian sản xuất Dựa thông tin file log, hệ thống mà luận văn nghiên cứu Hình 2-19: Lưu đồ thuật toán hàm Drawing() 61 2.4.6 Chương trình hàm hiển thị ảnh main() Đây phần chương trình lập giao diện web để máy trạm kết nối tới web server thị trạng thái dây truyền mà hệ thống vừa phân tích Bắt đầu hàm main() Kết nối sở liệu Sắp sếp bảng chain_table theo thứ tự Chain_no i=1 Đọc ghi i Chain_table i ghi cuối cùng? S Đ Đọc tên dây truyền thứ i; Hiển thị fille ảnh tương ứng với dây truyền thứ i i=i+1 Hình 2-20: Lưu đồ thuật toán hàm main() 62 Kết thúc hàm main() CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THU ĐƯỢC VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN 3.1 Đánh giá kết thu chương trình Trên sở phân tích thiết kế trình bày chương 2, hệ thống xây dựng có kết định, góp phần hộ trợ cho công việc giám sát dây truyền sản Thay cần có kĩ thuật viên thường xuyên có mặt trực tiếp dây truyền để giám sát họ làm việc qua mạng việc truy cập vào địa web nội bộ, nơi mà trạng thái dây truyền SMT cập nhật hiển thị cách trực quan nhất, dễ nhận biết Thay làm báo cáo viết nhật ký hệ thống giấy họ truy cập vào trang web hệ thống để nhìn nhận cách trực quan nhật ký hệ thống thời điểm theo yêu cầu Những nhật ký trạng thái hệ thống khoảng thời gian xa so với không hiển thị giao diện web tìm lại dựa vào ghi bảng History hệ thống Cũng từ chương trình này, việc quản lý liệu dây truyền trở nên dễ dàng, tập trung nhanh chóng 3.2 Vấn đề đáp ứng thời gian hệ thống 3.2.1 Các yêu cầu đáp ứng thời gian Trong hệ thống truyền thông tin nói chung vấn đề đáp ứng theo thời gian mà mặt kĩ thuật người ta gọi vấn đề thời gian thực có ý nghĩa quan trọng yếu tố để đánh giá hiệu chất lượng hệ thống Có nhiều quan điểm xung quanh định nghĩa hệ thống thời gian thực.Một quan điểm ủng hộ trích dẫn nhiều Stankovic (John A Stankovic et al.: “Strategic Directions in Real-Time and Embedded Systems” ACM Computing Surveys, Vol 28, No 4, December 1996) Theo đó: hệ thời gian thực hệ thống mà hoạt động tin cậy không phụ thuộc vào 63 xác kết quả, mà phụ thuộc vào thời điểm đưa kết quả, hệ thống có lỗi yêu cầu thời gian không thoả mãn Trong báo tiếng khác (“Misconceptions About Real-Time Computing”, IEEE Computer, 21(10), Oct 1988.), Stankovic số quan niệm sai lầm khái niệm thời gian thực Ví dụ, khái niệm hệ thời gian thực không đồng nghĩa với khái niệm hệ xử lý tốc độ cao, xử lý nhanh Nếu ta cho rằng, phải ứng dụng điều khiển có yêu cầu thời gian tính toán nhanh gọi điều khiển thời gian thực, câu hỏi đặt là: gọi nhanh? Ta thống là, cỡ vài micro-giây nhanh, nhiên vài chục micro-giây sao, trăm micro-giây sao? Nếu trăm micro-giây gọi nhanh, 101, 102, có nhanh không? Các hệ điều khiển với chu kỳ trích mẫu 5ms, ms, 7ms có gọi hệ thời gian thực hay không? Có thể nói cách nôm na, tính thời gian thực khả đáp kịp thời xác Và ta hoàn toàn định nghĩa kịp thời theo bốn yêu cầu khác nhau, giả sử kiện diễn t0 phản ứng hệ thống thời điểm t • Trường hợp 1: t0 < t1 =t, phản ứng xảy xác thời điểm t1 • Trường hợp 2: t0