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标题: 绝非土炮，DIY高性能8路控温BGA返修台 [打印本页]
作者: gug814 时间: 2011-2-1 21:52
标题: 绝非土炮，DIY高性能8路控温BGA返修台
本帖最后由 gug814 于 2011-2-1 21:52 编辑
看到基地有不少人在DIY BGA返修台，方案大多都是PC410+8205风枪手柄，我准备用一种不同的方案：PLC可编程控制器+温度采集模块+RS485转USB通信模块连接到电脑的USB接口，再做个控制软件用电脑来控温。
温度采集模块准备用阿尔泰公司的，阿尔泰的产品已进入航天、军工等领域，相信其质量应该很可靠，我选用的是DAM3039，具有8路热电偶温度采集，精度为0.1%（PC410精度为0.2%）。
固态继电器质量最好的是美国快达（CRYDOM），但价格实在太贵，不符合DIY的精神，国产的美格尔质量还可以，就选它了，虽然比阳明的要贵一些。
PLC可编程控制器做的最好的是德国的西门子，但我不能选它，原因同上，价格太高，网上看了下信捷的PLC口碑还不错，就买了一个，因控温需要精确的脉冲输出，为了验证信捷PLC的脉冲输出精度，从一个搞工控的朋友那里借来一个西门子的S7-200 PLC，分别输出固定频率为1Hz不同占空比的脉冲波形，再用示波器测量占空比，从结果来看二个PLC的脉冲输出精度几乎差不多，误差基本在0.5%以内。
当设定占空比输出为39.6%时的波形（CH1为信捷PLC，CH2为西门子PLC）
当设定占空比输出为51.7%时的波形（CH1为信捷PLC，CH2为西门子PLC）
当设定占空比输出为84.9%时的波形（CH1为信捷PLC，CH2为西门子PLC）
RS485转USB通信模块就用力特的ZE413，它采用英国FTDI芯片，通信高速可靠。
上下热风部分就用8205手柄改造，把它的发热丝取下来，换成瑞典KANTHAL公司生产的发热丝，功率暂定为上下各800W吧，另外8205手柄里面的测温线看起来不怎么样，也要更换成美国OMEGA的测温线。
红外发热砖还没选好，大家给点意见。
过几天给大家上效果图。
作者: 树叉 时间: 2011-2-1 22:02
做BGA，居然用吉时利2000，六位半，楼主有钱人哦。
作者: 烧饼 时间: 2011-2-1 23:40
坐等全部过程 期待楼主发威
作者: FTONYI 时间: 2011-2-1 23:41
做好后来个清单看看,预算大概去到多少?
作者: 爱问 时间: 2011-2-2 07:43
无铅时代在非专业的前提下花精力做BGA已经没了多大意义
作者: 小小小子 时间: 2011-2-2 08:08
好的開始就成功一半
作者: jhm403 时间: 2011-2-2 08:36
楼主有钱啊 牛叉
作者: 罗嘉成 时间: 2011-2-2 09:41
LZ既然有钱，就来一个更强大的，PLC控制上下热风的电机，像雕刻机那样的，全自动BGA焊接机，当然要配上光学对位。这才顶级呀！
作者: 菜鸟起步 时间: 2011-2-2 10:09
不知道造价如何，太高就不必发了
作者: 学修显示 时间: 2011-2-2 10:10
关注楼主的bga的进展，支持diy
作者: 唐维修 时间: 2011-2-2 10:18
肌肉很发达，骨头了？
作者: 唐维修 时间: 2011-2-2 10:20
我觉得骨头发达的，更适合DIY，更有性价比
作者: gug814 时间: 2011-2-2 10:27
树叉 发表于 2011-2-1 22:02
做BGA，居然用吉时利2000，六位半，楼主有钱人哦。
呵呵，国庆时本来准备到华强北搞部前卫点的手机玩玩，手上用的诺鸡亚6610即将寿终正寝（这个型号估计只有古董店才能看到），结果不知怎么的逛到都会电子城二楼，看到有家柜台上放了一台成色挺不错的吉时利2000，无心问了一下价格，结果就是手机没买成，却买了这台吉时利2000，当时这家柜台还有一部八位半的万用表，用它来校验了一下，吉时利2000的精度还真的很准。
这台万用表还具有温度测量的功能，能显示到小数位后3位数，用它来检查热电偶测温线的精度应该会很好用。
作者: xujunlinshi110 时间: 2011-2-2 11:05
不怕做不到就怕想不到，不管怎样楼主成功的迈出了第一步。这里有点小小的建议。既然用PLC了就可以用触摸屏了。没必要用个人电脑了。虽然PLC的程序相对与纯汇编语言已经简化，但是想科学的控温，程序还是有搞头的，希望先做好知识储备，不然可能用PLC做的还不如手动的精确哪。还有就是预算有点高了。再次支持你，希望你能成功，大家能分享你的经验。
作者: yzz163 时间: 2011-2-2 11:59
假设你的温度控制器能保证 出风口 的温度精度是 ±3--5度，但你如何保证 芯片上的温度也接近这个精度？
这就是机械精度来保证的。比如：360的上下加热风嘴的设计、垂直和水平调整机构的精度，保证每次能将 风嘴水平 的移动到 芯片上方 ，并且每次都在距离芯片1-3毫米的距离上保证 温度曲线的重复性和一致性。
作者: 装甲兔 时间: 2011-2-2 22:02
bga核心4边用表亮1下温度，相差5度算精确了。
作者: gug814 时间: 2011-2-3 09:54
大家新年好！恭喜发财！
谢谢大家的建议，你们的支持使我更有信心把８路控温的BGA返修台DIY出来。
刚参加工作的时候跟着上司做过几个PID（比例积分微分）和FUZZY CONTROL（模糊控制）的例子，不过距现在快十年了，忘得也差不多了，趁着过年的时间比较多，我要找些资料好好看一下。
作者: 学修显示 时间: 2011-2-3 12:01
支持楼主继续diy下去，做出来肯定是个很好的例子，说不定有厂家找上门合作的
作者: 黄建520 时间: 2011-2-3 15:30
果然是个好手
作者: 基本功 时间: 2011-2-3 16:22
楼主的示波器不错，应该花了不少钱吧
作者: 红水河 时间: 2011-2-3 16:33
本帖最后由 红水河 于 2011-2-3 16:34 编辑
PC410的曲线程序的质量,,是PLC无法达到的..............楼主,等你花2年时间写出一条像样的曲线程序,再diy其它的部分吧...至于用什么plc,什么测温线,什么发热丝,什么固态继电器,就不用急着告诉大家了,这些都是可以花钱买到的东西,跟你的bga能DIY到什么水准 ,一点关系都没有.
作者: 红水河 时间: 2011-2-3 16:37
既然你这么有追求,发热砖就不用选了,直接用德国产的就行了,台湾的,国产的,都是仿制德国的.
作者: gug814 时间: 2011-2-3 20:47
花2年时间写一条像样的曲线程序时间太长，我只准备花2个月时间搞一搞，如果不行就改为PC410的方案，不过我很有兴趣试试能不能做到PC410的曲线质量。
发热砖就用国产的。
作者: 飞翔者 时间: 2011-2-3 21:23
楼主的表太好了，！！！！
作者: 水城圣手 时间: 2011-2-3 21:44
估计你做出这个BGA 来成本也不低啊 
作者: xjy2872 时间: 2011-2-3 21:49
太专业了，好羡慕
作者: 今冬明春 时间: 2011-2-3 23:05
本帖最后由 今冬明春 于 2011-2-3 23:10 编辑
不要忘记 diy 是一种爱好 是一种精神 现成的东西多呢 材料不同做出来的东西肯定不同 为何国产的比不过外国的 就是因为要求低 支持楼主 做好
作者: 学修显示 时间: 2011-2-4 08:59
支持楼主，你看坛子里面的领导都来了，不管是批评还是赞赏，人家总归来了，说明你已经引起注意了。建议直接放个重磅炸弹出来，把程序写好了再放出来
作者: 学修显示 时间: 2011-2-4 09:00
水城圣手 发表于 2011-2-3 21:44
估计你做出这个BGA 来成本也不低啊
第一台的成本总归下不去的！量产了不就可以下去了吗，这你懂得
作者: 学修显示 时间: 2011-2-4 09:03
回复 红水河 的帖子
版主那为什么plc的曲线比pc410差还那么多厂家做plc的？难道傻瓜化不是发展的趋势吗？不是商家研发的方向吗？不傻瓜化点销量怎么上去？利润。。。。
作者: lzb197966 时间: 2011-2-4 09:31
这样做下来大概多少钱啊，太贵了就没意义了
作者: leonwx 时间: 2011-2-5 13:50
西门子plc200很贵的，DMA的模块也不便宜啊，还不如直接买返修台成品。杀鸡用了宰牛的刀啊，呵呵。
作者: ok9-9 时间: 2011-2-5 16:21
要的就是这种效果，折腾才有进步，
作者: gug814 时间: 2011-2-5 16:30
本帖最后由 gug814 于 2011-2-5 16:36 编辑
leonwx 发表于 2011-2-5 13:50
西门子plc200很贵的，DMA的模块也不便宜啊，还不如直接买返修台成品。杀鸡用了宰牛的刀啊，呵呵。
PLC用的是信捷的，不是西门子S7-200的，只是从一个做工控的朋友那里借来做脉冲输出精度的对比。由于是8路控温的方案，做下来肯定会比传统3路控温高一些，不过我估计高不了多少。
作者: 飞翔者 时间: 2011-2-5 19:14
楼主啊，还是请你先打住，因为最难的不是选择配件，那些东西有钱就能买到，曾经也DIY过BGA，但我觉得最难的就是机械部分（风嘴，支架，等的制造安装），当然你用PLC可编程控制器，我觉得你就会用到MCGS工控触摸了，这个机器里面的程序就够你玩上一两年的了，除非你直接抄袭其他工厂生产的BGA返修台的程序，那就不叫DIY了，直接买个就可以了。当然也有可能你有这个能力在很短的时间内写好这个程序，当你写好这些，可能人家工厂早就改成自动的了，那时也可能是３，５千就能买到非常高级的ＢＧＡ返修台了。
２８楼说到点了：不要忘记 diy 是一种爱好、 是一种精神，
不是什么都去ＤＩＹ的！
作者: gug814 时间: 2011-2-5 22:28
飞翔者 发表于 2011-2-5 19:14
楼主啊，还是请你先打住，因为最难的不是选择配件，那些东西有钱就能买到，曾经也DIY过BGA，但我觉得最难的 ...
谢谢提醒，发这个贴子主要是想把我DIY的过程记录下来，最后无论成功与否，都将是我难忘的经历。
作者: 小小学徒工 时间: 2011-2-6 08:47
楼主很给力，所用配件都经过测试，态度真的很严谨，期待机械部分的制作
作者: 胡西雨 时间: 2011-2-6 14:00
如果价钱合适，效果理想，我也想自己做一个
作者: 民康维修 时间: 2011-2-6 14:22
大家说了这么多也是给LZ的建议，要么就专门去BGA公司工作做研发，要么就先把精力放在事业上，时间最宝贵啊
作者: visionzyh 时间: 2011-2-6 19:20
期待中!
作者: 天枫偃月 时间: 2011-2-7 17:06
找资料想做个936数控烙铁，撞这儿来了，跟帖学习！
作者: diaodu 时间: 2011-2-7 17:52
回复 唐维修 的帖子
不看过程，看结果。
作者: gug814 时间: 2011-2-8 10:17
给大家上效果图了，下图是用ProE画的外观效果图,
说明: 上热风的标签不是材料无铅标记, 只是为了美观加上去的。
作者: gug814 时间: 2011-2-8 10:23
不知为什么在ProE中转换成效果图时字体都不见了，再发一张拷屏效果图。
作者: gug814 时间: 2011-2-8 10:23
下一步进入最关键的步骤：温度曲线的开发，如果这一步失败了，几乎可以宣告DIY的失败。
作者: 杨家明 时间: 2011-2-8 14:42
不错！顶一个
作者: 飞翔者 时间: 2011-2-8 14:50
本帖最后由 飞翔者 于 2011-2-8 14:52 编辑
我继续关注你的结果，你把控制面板的所有开关全部去掉，那的聋子的耳朵（多余的），只要你呢个搞好程序，那些东西都是没有用的，老兄，你还是先做好上下风嘴，最去做其他的吧，如果你去买上下风嘴我就随便的估计一下（当然不是准确的），800元应该是要的，自己做就不好说的了。至于程序（只要你把全部的机械部分做好了），我可以帮你。
作者: gug814 时间: 2011-2-8 20:15
本帖最后由 gug814 于 2011-2-8 20:55 编辑
飞翔者 发表于 2011-2-8 14:50
我继续关注你的结果，你把控制面板的所有开关全部去掉，那的聋子的耳朵（多余的），只要你呢个搞好程序，那 ...
右边第一个的红色的是照明灯，如果去掉的话就要占用一个PLC输出口，不能去掉。
右边第二个的绿色的本来准备做运行指示灯，不是很必须的，就按你说的把它去掉。
右边第三个的旋钮是热风风量选择开关，有大中小三个风量档可以选择，调到不同风量档将会自动识别并自动补偿风量不同带来的温度差。所示也不能去掉。
黄色的是测温口
作者: hezhou19710000 时间: 2011-2-8 21:50
位置有些不合理！要改正！
作者: 飞翔者 时间: 2011-2-8 22:03
本帖最后由 飞翔者 于 2011-2-8 22:05 编辑
我又回来了，所有的开关和什么风量调整都是没有必要的，因为MCGS都能做到的。
作者: gug814 时间: 2011-2-8 22:14
hezhou19710000 发表于 2011-2-8 21:50
位置有些不合理！要改正！
能否指出是哪些部件的位置要改正？
作者: gug814 时间: 2011-2-8 22:23
飞翔者 发表于 2011-2-8 22:03
我又回来了，所有的开关和什么风量调整都是没有必要的，因为MCGS都能做到的。
因我选用的PLC只有12路输出，其中8路连接到固态继电器直接控温，其它4路也已经有用途。就剩下照明和热风量需要手动控制切换。
你的意思是MCGS触摸屏直接具有PLC一样的继电器/晶体管输出吗？如果没有，又是通过什么方式来控制照明和热风量？
作者: 飞翔者 时间: 2011-2-8 22:33
本帖最后由 飞翔者 于 2011-2-8 22:36 编辑
没有共同语言，工控屏可以控制很多路，只要你有能力编程，可以控制PLC 1万路还要多，也就是说，可以随便控制了，！，看样子你做的这个机器失败了！你不了解MCGS！！！
作者: gug814 时间: 2011-2-9 13:27
回复 飞翔者 的帖子
现在说我会失败太早了吧。
作者: 修高清 时间: 2011-2-10 23:32
现在说失败太早了吧 ，我支持楼主的diy精神。就是要搞一搞
作者: 飘飘拳 时间: 2011-2-13 09:15
期待最后的效果
作者: 杨家明 时间: 2011-2-13 12:13
继续观注中！……加油！
作者: qiqishe 时间: 2011-2-16 09:07
DIY有点过头了!
作者: ztcmfk 时间: 2011-2-26 06:06
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 好东东 时间: 2011-2-28 20:07
支持快出成品，过下眼隐
作者: 飞翔者 时间: 2011-3-3 20:15
楼主：一个月过去了，你的机器怎么样了？看拿来看看哦，期待你的结果！！！
作者: gug814 时间: 2011-3-3 21:21
温度曲线还没有调试好，不过快了，平台段基本上可以控制在正负1度，斜坡段的斜率也还满意，不过拐角处的过冲超调较严重，这几天从深圳图书馆借了几本PID 和FUZZY CONTROL算法的书在看，这个问题应该可以解决，先上个半成品的曲线图吧。
作者: 宇光 时间: 2011-3-4 06:15
觉得楼主会比较成功的，至少温度控制这方面是这样。
曲线温度控制的确不好搞，但楼主不是没有经验，PID和模糊控制楼主都接触过。楼主思路清晰，实施步骤明确，我想即便是机械部分做得不成功也无妨，因为只要把温度这搞好，用于其它自动控制应用都非常有意义。
作者: feng1835 时间: 2011-3-4 16:00
坐等看结果
作者: 长久数码电器 时间: 2011-3-9 19:43
不错啊，值得学习
作者: ccz 时间: 2011-3-10 10:00
玩不起，没有DIY精神，DIY精神就是以最少的钱办大事，你们真是有钱人
作者: ta19781230 时间: 2011-3-10 21:29
支持楼主继续diy下去，做出来肯定是个很好的例子，说不定有厂家找上门合作的
作者: 03717 时间: 2011-3-11 14:34
东西做好了没有？真想看看楼主做出来的实际效果会是怎么样的，祝楼主成功
作者: 侯志辉 时间: 2011-3-11 14:47
支持楼主，就要有DIY的精神，哪怕花钱多，做出来了用着也开心
作者: gug814 时间: 2011-3-11 23:01
本帖最后由 gug814 于 2011-3-11 23:04 编辑
正在做BGA返修控制软件以及曲线温度控制算法的改进，一周后再给大家更新。
作者: wenwencaixt 时间: 2011-3-11 23:09
加油啊 不要中途停止啊 ~我们都很看好你的。
作者: 学修显示 时间: 2011-3-19 21:48
一周多了，楼主给个消息，怎么样了啊，一直关注你
作者: gug814 时间: 2011-3-19 22:30
回复 学修显示 的帖子
刚刚才写好控制软件界面，明天开始调试软件以及把上次剩下的拐角过冲问题解决掉，先发几个软件界面图片。
这是操作界面，方案准备改成6路控温+2路测温，实际运行时上下热风设定温度曲线与实测温度曲线将同时显示。
自动曲线开发模块还未完工 。
这是手动曲线开发界面，采用ACCESS数据库存取温度曲线，存几万条曲线没问题，而且设定曲线能同时图形显示出来。
这是参数设置界面，可以设置相关参数及登录密码管理。
作者: sdwslw 时间: 2011-3-20 00:02
楼主牛人啊，持续关注中。。。。。。期待楼主成功！
作者: 我爱小芳 时间: 2011-3-20 08:17
做这个BGA的成本和效果，倒不如买台正式的了！基地的CF-360T也是PLC加触摸屏的！~ZM或SP的非表头式的都是PLC控制的！楼主这样搞下去浪费精力啊！
作者: ms黄超 时间: 2011-3-20 16:56
楼主 我顶起你 尽量 用国货 我们支持国产、、、、、、、、、、
作者: gug814 时间: 2011-3-21 21:53
加了些补偿算法，终于把拐角过冲超调问题解决了，见图中上加热设定(白色虚线)和上加热实测(红色实线)。
不过这些补偿算法对最后降温产生了一点影响，实际降温斜率比设定要小一些，算法还要再优化一下。
作者: 莫景 时间: 2011-3-21 22:01
本帖最后由 莫景 于 2011-3-21 22:02 编辑
有个问题!楼主是搞开发的吗?
作者: gug814 时间: 2011-3-22 07:58
回复 莫景 的帖子
呵呵，只是喜欢业余时间搞些小东西
作者: gug814 时间: 2011-3-22 08:59
回复 莫景 的帖子
呵呵，业余时间喜欢折腾。
作者: 查查此人 时间: 2011-3-22 09:32
这个可真是专业级的了，太强悍了，支持楼主搞下去
作者: ccz 时间: 2011-3-22 10:43
这不叫diy了，一点diy精神都没有，这种搞烧钱法，不如买个成品的，无事找事
作者: 黎燕兵 时间: 2011-3-22 11:00
是啊，还有这样的才华啊，不错，
作者: 起早摸黑 时间: 2011-3-22 11:26
蛮期待的。到时成品出来搞几块板试试效果啊。支持楼主！！
作者: dcdzzz 时间: 2011-3-22 21:33
楼主搞得怎么样了，成本大概多少？
作者: 宇光 时间: 2011-3-23 07:18
cfanandham，你的点评驴唇不对马嘴，莫名其妙，不知你欲意何为？
作者: guohan007 时间: 2011-3-23 08:40
你算一下，这个成本是多少？
作者: gug814 时间: 2011-3-23 12:07
找了个机械加工厂帮忙加工，这家老板我以前就认识，他说费用等加工完了再结算，估计还要半个月多一点才能完成。
作者: gug814 时间: 2011-3-23 12:11
控制算法经过进一步优化，控制出来的曲线质量已基本满意。
作者: gug814 时间: 2011-3-23 12:14
BGA返修控制系统软件V1.0试用版已放在网上，大家有兴趣可以下来看看。
下载地址：http://u.115.com/file/f83333e28d
系统软件要求
操作系统平台：Windows 2000/Windows XP/Windows Vista
应用软件：Microsoft Excel和Microsoft Access
作者: 杨家明 时间: 2011-3-25 01:13
回复 gug814 的帖子
已下载！不错！！
-
作者: 家有开心果 时间: 2011-3-25 10:06
好项目，楼主继续努力。很想看到成品的效果。
板子的温度变化要均匀，变形可能就是加热和冷却不好造成的。
商品BGA可能为利润最大化而简化了各部件的成本，个人DIY的用料就不能把这块省了，最终成品应不输商品BGA。
加油
作者: chhao2007 时间: 2011-3-26 18:18
有一天，bga焊台肯定会想智能化发展。比如上下温区同步加热，让焊接区pcb两面以及芯片的温度差非常小，然后只要设定下最高温度，依据芯片大小自动调节风量。至于走什么曲线让cpu去处理，底部预热也是智能化，依据环境温度和设定上风嘴温度自动调节.......
作者: 希真123 时间: 2011-3-27 13:15
继续努力 做出来我买一个
作者: luanoo8 时间: 2011-3-30 10:51
关注中…………
作者: fzwy123 时间: 2011-3-30 10:55
楼主强大，关注中
作者: 牛年行大运 时间: 2011-3-30 11:08
看上去很专业啊。。。。。。。
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