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 là công trình nghiên cứu của tôi và chưa
từng được công bố trước đây. Luận văn có sử dụng các tài liệu và thông tin tham
khảo được liệt kê trong danh mục phía cuối luận văn.

1


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 dữ liệu

DCS

Distributed Control System

Hệ thống điều khiển tập trung

HTML

HyperText Markup Language

Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản

IC

Intergated Circuit

Mạch tích hợp(Chip)

LAN

Local Area Network

Mạng nội bộ

ODBC

Open Database Connectivity

Kết nối cơ sở dữ 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
được

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

2


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2-1: Bảng Cơ sở dữ liệu Chain_table ..............................................................40
Bảng 2-2: Bảng Cơ sở dữ liệu History......................................................................41
Bảng 2-3: Bảng Cơ sở dữ liệu Status ........................................................................42
Bảng 2-4: Bảng Cơ sở dữ liệu Diagram....................................................................43
Bảng 2-5: Bảng Cơ sở dữ liệu Threshold..................................................................44

3


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Hình ảnh so sánh lắp ráp PCB theo công nghệ xuyên lỗ và 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 của Samsung ...................................................13
Hình 1-5: Hình ảnh kiểm tra sản phẩm sau quá trình hàn nhiệt bằng 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 cơ sở dữ liệu Oracle.................................................................24
Hình 2-4: Cơ sở dữ liệu Oracle ................................................................................25
Hình 2-5: Tiến trình phục vụ cơ sở dữ liệu..............................................................26
Hình 2-6: Cây phân tích cơ sở dữ liệu ....................................................................26
Hình 2-7: Thi hành các thông báo............................................................................27
Hình 2-8: Nhận lại các thông báo ...........................................................................27
Hình 2-9: Cấu trúc lưu trữ dữ liệu của Oracle .........................................................30
Hình 2-10: Thành phần khối dữ liệu ........................................................................31
Hình 2-11: Thông tin và trạng thái của mỗi dây truyền sẽ được hiển thị trên 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 và cập nhật bảng Chain_table....51
Hình 2-15: Lưu đồ thuật toán cập nhật dữ liệu bảng History ..................................53
Hình 2-16: Lưu đồ thuật toán tạo bảng Status .........................................................55
Hình 2-17: Lưu đồ thuật toán cập nhật dữ liệu bảng Diagram ................................58
Hình 2-18: Lưu đồ thuật toán tạo ảnh diagram mô tả trạng thái của 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 hiện từng đoạn chương trình .................70

4


MỤC LỤC
Lời Cam Đoan.............................................................................................................1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT.......................................................2
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.....................................................................................4
MỤC LỤC...................................................................................................................5
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................7
NỘI DUNG ...............................................................................................................10
CHƯƠNG 1.

CÔNG NGHỆ SMT VÀ VẤN ĐỀ QUẢN TRỊ DÂY TRUYỀN ..10

1.1 Giới thiệu về công nghệ SMT....................................................................... 10
1.1.1 Khái niệm về công nghệ hàn linh kiện bề mặt SMT ............................. 10
1.1.2 Các kĩ thuật đáng chú ý trong 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 và sửa lỗi ....................................................................... 13
1.2 Lợi điểm khi sử dụng công nghệ SMT ......................................................... 14
1.3 Vấn đề quản trị đối với một số dây truyền SMT .......................................... 15
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
CÁC MÁY SMT TRONG DÂY TRUYỀN .............................................................17
2.1 Cơ chế hoạt động của các máy SMT ............................................................ 17

2.1.1 Cơ chế hoạt động ................................................................................... 17
2.1.2 Phân tích Log File của máy ................................................................... 17
2.2 Lựa chọn giải pháp các 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 sao sử dụng PHP .................................................................... 22
2.2.1.3 Những điểm mạnh của PHP ......................................................... 22
2.2.2 Cơ sở dữ liệu Oracle .............................................................................. 23
2.2.2.1 Giới thiệu về Oracle ..................................................................... 23
2.2.2.2 Kiến trúc cơ bản của Oracle ......................................................... 23
2.2.2.3 Việc lưu trữ dữ liệu của Oracle .................................................... 29
2.2.2.4 Khối dữ liệu (data block).............................................................. 30

5


2.2.2.5 EXTENT....................................................................................... 32
2.2.2.6 SEMENT ...................................................................................... 33
2.2.2.7 TABLESPACE............................................................................. 33
2.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu ................................................................................. 34
2.3.1 Những tiêu chí chương trình cần đạt được ............................................ 34
2.3.2 Mô hình hệ thống và xây dựng Cơ sở dữ 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 3.
TRIỂN

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THU ĐƯỢC VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT
63

3.1 Đánh giá kết quả thu được của chương trình ................................................ 63
3.2 Vấn đề đáp ứng thời gian của hệ thống......................................................... 63
3.2.1 Các yêu cầu về đáp ứng thời gian.......................................................... 63
3.2.1.1 Các đặc điểm của một 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 của hệ thống quản lý hoạt động của các máy SMT
trong dây truyền .............................................................................................. 69
3.3 Định hướng phát triển ................................................................................... 70
3.3.1 Tối ưu cơ sở dữ liệu và giải thuật giảm thời gian đáp ứng của hệ thống
71
3.3.2 Phát triển công cụ xuất ra các báo cáo tùy chọn.................................... 72
3.3.3 Phát triển các ứng dụng điều khiển ....................................................... 72
KẾT LUẬN ...............................................................................................................74
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................75

6


MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài
Máy SMT (Surface Mounted Technology) hay còn gọi là pick-and-place
machines là một loại máy Robot được sử dụng để cắm, hàn các thiết bị, linh kiện
lên bề mặt mạch in PCB(printed circuit board). Chúng có thể thao tác với tốc độ và
độ chính xác cao như cắm các linh kiện điện tử như tụ điện, điện trở, IC… lên
mạch in mà hầu hết chúng đều được 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 trên các mạch in như đã được lập trình trước,
mỗi máy SMT có các đèn báo hiệu vẫn cần một nhân viên vận hành để quan sát
trạng thái hoạt động của máy, điều này đôi lúc dẫn đến lãng phí nguồn nhân lực.
Một thực tế khác là làm sao để có thế quan sát được trạng thái hoạt động của máy
SMT dù đang làm việc ở một vị trí bất kì nào khác trong nhà máy.
Trên cở sở các vấn đề nêu ra ở trên, tôi đã quyết định chọn đề tài “ Xây dựng
hệ thống thông tin quản lý hoạt động của các máy SMT trong dây truyền”.

Lịch sử nghiên cứu
Ngành công nghiệp chế tạo điện tử đã trải qua các bước phát triển khác nhau
từ thấp đến cao theo trình độ phát triển của công nghệ đóng gói các linh kiện
(Components). Khởi đầu từ công nghệ "through hole" nghĩa là "xuyên lỗ": các linh
kiện được cắm tổ hợp lên bo mạch thông qua các lỗ xuyên trên mạch in hay PCB.
Tất cả các linh kiện ở tất cả các chủng loại đều phải có chân đủ dài để có thể cắm
xuyên qua bo mạch và mối hàn sẽ được thực hiện ở mặt bên kia thông qua lò hàn
sóng (wave soldering) hoặc hàn tay. SMT là công nghệ mới nhất dùng để chế tạo
các bo mạch trong ngành điện tử. Các linh kiện sẽ được gắp lên (pick up) khỏi các
vị trí đặt linh kiện và đặt (place) vào vị trí đúng của nó trên bản mạch in. Các máy

7


SMT ngày nay bảo đảm cho việc gắp và cắm linh kiện được thực hiện với sai số

cực nhỏ, do bởi các máy SMT là các máy cơ khí chính xác điều khiển bằng máy
tính được trang bị những công nghệ hiện đại nhất như công nghệ xử lí ảnh...v.v.
Ngày nay, một bo mạch-tùy vào yêu cầu sử dụng được thiết kế- mà có thể chế tạo
theo công nghệ xuyên lỗ, hoặc theo công nghệ SMT, hoặc kết hợp cả hai. Việc áp
dụng công nghệ SMT mang lại một trình độ sản xuất tự động hóa cao độ và mang
lại năng suất cũng như sự linh động cực cao trong việc thay đổi model sản xuất.
Bên cạnh sử dụng các công nghệ chính xác hiện đại, các máy SMT cũng
được tích hợp các phần mềm đễ đưa ra các báo cáo (report) hoặc nhật ký (log file)
của hệ thống, góp phần quản lý máy và tình trạng sản xuất dễ dàng, hiệu quả hơn.

Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của luận văn là xây dựng một giao diện web hiển thị
trạng thái hoạt động của các máy SMT trong dây truyền giúp người vận hành có thể
dễ dàng quản lý, dù họ đang trực tiếp vận hành hay ở bất kì đâu trong nhà máy,
thậm chí ở bất kì chi nhánh nào của công ty, miễn là họ có máy tính nối với mạng
sản xuất nội bộ.
Do hạn chế về thời gian cũng như xem xét mức độ phù hợp với trình độ
chuyên môn và nhu cầu thực tế, đề tài chỉ dừng lại ở việc quan sát trạng thái hệ
thống, đưa ra các cảnh báo nhanh nhất để người vận hành kịp thời phát hiện và khắc
phục, không đi sâu vào nghiên cứu tìm cách vận hành và điều khiển từ xa cho các
máy SMT.
Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới
Các máy SMT được nạp chương trình bằng một máy tính gọi là PC, trong
quá trình hoạt động, máy SMT cũng sẽ tạo ra các Log và lưu trên máy PC này.
Trong Log file chứa thông tin về sản phẩm, tên sản phẩm, mã sản phẩm, thời gian
sản xuất... Dựa trên thông tin của các file log, hệ thống mà luận văn nghiên cứu sẽ

8

đọc ra thông tin, ghi vào cơ sở dữ liệu, phân tích cơ sỏ dữ liêu để lập trình đưa ra
phán đoán về tình trạng hoạt động của máy như máy đang dừng hay hoạt động, đã
dừng hay đã hoạt động trong bao lâu... Các kết quả đó sẽ được hiển thị trực quan
trên giao diện web. Đề tài nghiên cứu cũng cố gắng đưa ra các giải thuật để các kết
quả đưa ra đáp ứng nhanh nhất có thể và coi nó như là thời gian thực.
Bố cục và tóm tắt nội dung các chương như sau:
Chương 1: Giới thiệu vế công nghệ SMT và đặt vấn đề
Chương 2: Xây dựng chương trình quản lý để giải quyết vần đề đã nêu
Chương 3: Đánh giá kết quản thu được và định hướng
Phương pháp nghiên cứu
Chương trình được xây dựng bắt đầu từ ý tưởng tận dụng các file nhật ký
được tạo ra rải rác tại từng máy tính chuyên dụng của mỗi dây truyền SMT. Dựa
trên các tài liệu hướng dẫn về máy SMT để tìm ra cách đọc thông tin từ các file nhật
ký này. Khi đã có các thông tin từ file nhật ký của dây truyền thì đưa ra các mô hình
giải thuật hợp lý nhất để phân định các trạng thái của dây truyền từ những thông tin
đó. Việc xây dựng cơ sở dữ liệu và viết mã chương trình cũng được thực hiện từng
bước. Sau mỗi kết quả mà chương trình có được, thực hiện việc so sánh các kết quả
đó và những quan sát thực nghiệm thực tế để đưa ra những hiệu chỉnh phù hợp cho
chương trình.

9


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CÔNG NGHỆ SMT VÀ VẤN ĐỀ
QUẢN TRỊ DÂY TRUYỀN
1.1 Giới thiệu về công nghệ SMT
1.1.1 Khái niệm về công nghệ hàn linh kiện bề mặt SMT
Công nghệ hàn linh kiện bề mặt là phương pháp gắn các linh kiện điện tử
trực tiếp lên trên bề mặt của bo mạch (PCB). Các linh kiện điện tử dành riêng cho

công nghệ này có tên viết tắt là SMD. Trong công nghiệp điện tử, SMT đã thay thế
phần lớn công nghệ đóng gói linh kiện trên tấm PCB xuyên lỗ theo đó linh kiện
điện tử được cố định trên bề mặt PCB bằng phương pháp xuyên lỗ và hàn qua các
bể chì nóng.

Lắp ráp linh kiện trên PCB theo công nghệ Theo công nghệ SMT
xuyên lỗ
Hình 1-1: Hình ảnh so sánh lắp ráp PCB theo công nghệ xuyên lỗ và SMT
Công nghệ SMT được phát triển vào những năm 1960 và được áp dụng một
cách rộng rãi vào cuối những năm 1980. Tập đoàn IBM của Hoa kỳ có thể được coi
là người đi tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ này. Lúc đó linh kiện điện tử
phải được gia công cơ khí để đính thêm một mẩu kim loại vào hai đầu sao cho có
thể hàn trực tiếp chúng lên trên bề mặt mạch in. Kích thước linh kiện được giảm

10


xuống khá nhiều và việc gắn linh kiện lên trên cả hai mặt của PCB làm cho công
nghệ SMT trở lên thông dụng hơn là công nghệ gắn linh kiện bằng phương pháp
xuyên lỗ, cho phép làm tăng mật độ linh kiện. Thông thường, mỗi linh kiện được cố
định trên bề mặt mạch in bằng một diện tích phủ chì rất nhỏ, và ở mặt kia của tấm
PCB linh kiện cũng chỉ được cố định bằng một chấm kem hàn tương tự. Vì lý do
này, kích thước vật lý của linh kiện ngày càng giảm. Công nghệ SMT có mức độ tự
động hóa cao, không đòi hỏi nhiều nhân công, và đặc biệt làm tăng công suất sản
xuất.

1.1.2 Các kĩ thuật đáng chú ý trong công nghệ SMT
1.1.2.1 Kỹ thuật gắn chíp
Các linh kiện SMDs, kích thước nhỏ, thường được chuyển tải tới dây truyền
trên băng chứa (bằng giấy hoặc nhựa) xoay quanh một trục nào đó. Trong khi đó IC

lại thường được chứa trong các khay đựng riêng. Máy gắp chip được điều khiển số
sẽ gỡ các chip trên khay chứa và đặt chúng lên trên bề mặt PCB ở nơi được quét
kem hàn. Các linh kiện ở mặt dưới của bo mạch được gắn lên trước, và các chấm
keo được sấy khô nhanh bằng nhiệt hoặc bằng bức xạ UV. Sau đó bo mạch được lật
lại và máy gắn linh kiện thực hiện nốt các phần còn lại trên bề mặt bo.

Hình 1-2: Rô bốt gắn chip

11


1.1.2.2

Quét hợp kim hàn

Trên bề mặt mạch in không đục lỗ, ở những nơi linh kiện được gắn vào,
người ta đã mạ sẵn các lớp vật liệu dẫn điện như thiếc-chì, bạc hoặc vàng – những
chi tiết này được gọi là chân hàn (hay lớp đệm hàn). Sau đó, kem hàn, thường thấy
dưới dạng bột nhão là hỗn hợp của hợp kim hàn (có thành phần khác nhau, tùy vào
công nghệ và đối tượng hàn) và các hạt vật liệu hàn, được quét lên trên bề mặt của
mạch in. Để tránh kem hàn dính lên trên những nơi không mong muốn người ta
phải sử dụng một dụng cụ đặc biệt gọi mà mặt nạ kim loại (metal mask – hoặc
stencil) làm bằng màng mỏng thép không gỉ trên đó người ta gia công, đục thủng ở
những vị trí tương ứng với nơi đặt chíp trên bo mạch-bằng cách này, kem hàn sẽ
được quét vào các vị trí mong muốn. Nếu cần phải gắn linh kiện lên mặt còn lại của
bo mạch, người ta phải sử dụng một thiết bị điều khiển số để đặt các chấm vật liệu
có tính bám dính cao vào các vị trí đặt linh kiện. Sau khi kem hàn được phủ lên trên
bề mặt, bo mạch sẽ được chuyển sang máy đặt chíp (pick-and-place machine).

Hình 1-3: Mẫu mặt nạ kim loại

12


1.1.2.3 Gia nhiệt – làm mát
Sau khi quá trình gắp, gắn linh kiện hoàn tất, bo mạch được chuyển tới lò
sấy. Đầu tiên các bo tiến vào vùng sấy sơ bộ nơi mà ở đó nhiệt độ của bo và mọi
linh kiện tương đối đồng đều và được nâng lên một cách từ từ. Việc này làm giảm
thiểu ứng suất nhiệt khi khi quá trình lắp ráp kết thúc sau khi hàn. Bo mạch sau đó
tiến vào vùng với nhiệt độ đủ lớn để có thể làm nóng chảy các hạt vật liệu hàn trong
kem hàn, hàn các đầu linh kiện lên trên bo mạch. Sức căng bề mặt của kem hàn
nóng chảy giúp cho linh kiện không lệch vị trí, và nếu như bề mặt địa lý của chân
hàn được chế tạo như thiết kế, sức căng bề mặt sẽ tự động điều chỉnh linh kiện về
đúng vị trí của nó.

Hình 1-4: Thiết bị gắn chip SM421 của Samsung
1.1.2.4 Kiểm tra và sửa lỗi
Cuối cùng bo mạch được đưa sang bộ phận kiểm tra quang học để phát hiện
lỗi bỏ sót linh kiện hoặc sửa các lỗivị trí của linh kện. Trong trường hợp cần thiết,
chúng ta có thể lắp đặt thêm một số trạm kiểm tra quang học cho dây truyền công
nghệ sao cho có thể phát hiện lỗi sau từng mỗi công đoạn.

13


Ở công đoạn này chúng ta có thể sử dụng các máy AOI (automated Optical
Inspection) quang học hoặc sử dụng X-ray. Các thiết bị này cho phép phát hiện các
lỗi vị trí, lỗi tiếp xúc của các linh kiện và kem hàn trên bề mặt của mạch in.

Hình 1-5: Hình ảnh kiểm tra sản phẩm sau quá trình hàn nhiệt bằng X-ray

1.2 Lợi điểm khi sử dụng công nghệ SMT
•

Linh kiện nhỏ hơn

•

Cần phải tạo ra rất ít lỗ trong quá trình chế tạo PCB

•

Quá trình lắp ráp đơn giản hơn

•

Những lỗi nhỏ gặp phải trong quá trình đóng gói được hiệu chỉnh tự động
(sức căng bề mặt của kem hàn nóng chảy làm lệch vị trí của linh kiện ra khỏi
vị trí của chân hàn trên bo mạch)

•

Có thể gắn linh kiện lên trên hai mặt của bo mạch

•

Làm giảm trở và kháng của lớp chì tiếp xúc (làm tăng hiệu năng của các linh
kiện cao tần)

•

Tinh năng chịu bền bỉ hơn trong điều kiện bị va đập và rung lắc

•

Giá linh kiện cho công nghệ SMT thường rẻ hơn giá linh kiện cho công nghệ
xuyên lỗ

14


•

Các hiệu ứng cao tần (RF) không mong muốn ít xảy ra hơn khi sử dụng công
nghệ SMT so với các linh kiện cho dùng công nghệ hàn chì, tạo điều kiện
thuận lợi cho việc dự đoán các đặc tuyến của linh kiện.
Công nghệ SMT ra đời, thay thế dần dần công nghệ đóng gói xuyên lỗ, điều

này không có nghĩa là SMT hoàn toàn lý tưởng. Những điểm cần phải khắc phục ở
công nghệ này là quá trình công nghệ chế tạo SMT công phu hơn nhiều so với việc
sử dụng công nghệ đóng gói xuyên lỗ, đầu tư ban đầu tương đối lớn và tốn thời gian
trong việc lắp đặt hệ thống.
Do kích thước linh kiện rất nhỏ, độ phân giải của các linh kiện trên bo là rất
cao nên việc nghiên cứu, triển khai công nghệ này một cách thủ công sẽ làm cho tỷ
lệ sai hỏng tương đối lớn và tốn kém.
Hiện nay các sản phẩm SMT tương đối đa dạng đáp ứng đủ các nhu cầu từ
thủ công tới tự động hóa hoàn toàn. Hầu như các hãng sản xuất thiết bị SMT hàng
đầu thế giới đều tham gia triển lãm lần này như Samsung-SMT, Speedline (Mỹ) hay
Juki (Nhật bản). Với sự xuất hiện của sản phẩm SMT, với xu hướng dịch chuyển
đầu tư, Việt Nam chắc chắn sẽ trở thành những quốc gia có nền công nghiệp điện tử
phát triển trong khu vực và trên thế giới trong tương lai không xa.

1.3 Vấn đề quản trị đối với một số dây truyền SMT
Bên cạnh việc tự động thao tác trên các mạch in như đã được lập trình trước
và việc báo hiệu trạng thái bằng các đèn báo hiệu báo hiệu trang thái ngay trên dây
truyền, một số dòng máy SMT có vẫn cần một nhân viên vận hành để quan sát trạng
thái hoạt động của máy, điều này đôi lúc dẫn đến lãng phí nguồn nhân lực. Một thực
tế khác là làm sao để có thế quan sát được trạng thái hoạt động của máy SMT dù ta
đang làm việc ở một vị trí bất kì nào khác trong nhà máy.
Các máy SMT khi hoạt động sẽ tạo ra các Log file (file dữ liệu ghi nhật ký
của máy), chứa thông tin về quá trình sản xuất sản phẩm. Tuy nhiên nội dung thông
tin trong các file này vẫn chưa được khai thác và tận dung triệt để. Nếu có thể xây
dựng một chương trình có thể đọc và lấy thông tin ra từ các Log file, sau đó phận
15


tích và tính toán một cách thích hợp thì ta có thể đưa ra các kết quả về hoạt động
của máy và hiển thị chúng một cách trực quan. Từ đó góp phần quản lý và vận hành
dây truyền một cách dễ dàng hơn, kịp thời hơn và tiết kiệm nhân lực hơn.

16


CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY SMT
TRONG DÂY TRUYỀN
2.1 Cơ chế hoạt động của các máy SMT
2.1.1 Cơ chế hoạt động
Máy SMT là Robot cắm các linh kiện lên các bản mạch điện tử, để có thể sản
xuất ra nhiều loại bản mạch khác nhau thì máy SMT cần được nạp các chương trình
tương ứng với mỗi loại bản mạch. Các chương trình này được viết bởi kỹ thuật viên

và nạp vào máy SMT thông qua 1 máy tính PC (tên viết tắt PC sẽ được sử dụng đển
cuối luận văn) được kết nối qua cáp mạng LAN với máy SMT. Nội dung của
chương trình nạp sẽ chỉ ra cho máy SMT tọa độ cắm của các linh kiện trên bản
mạch và vị trí mà các linh kiện được đưa vào máy và thứ tự cũng như thời điểm
cắm các link kiện. Các link kiện này được đặt trên các Feeder (cánh tay hút gắp linh
kiên) của máy.
Ngoài việc nạp chương trình thì máy PC còn là nơi lưu lại các file Log của
máy SMT. Sau khi mỗi bản mạch chạy qua thì máy SMT thì sẽ tạo ra một log file
để ghi lại toàn bộ thông của về bản mạch và gửi cho máy PC.
Trạng thái của máy được xác định là ON (đang sản xuất bình thường) khi
khoảng thời gian giữa 2 lần sản xuất 2 bản mạch liên tiếp nhỏ hơn một khoảng thời
gian ngưỡng nào đó. Tùy vào từng Model của bản mạch (phân biệt bằng PCB Code)
mà thời gian ngưỡng có thể khác nhau.
Ngược lại, trạng thái của máy được xác định là OFF(dừng sản xuất) khi máy
đó đang tắt hoặc đang bật nhưng khoảng thời gian giữa 2 lần sản xuất 2 bản mạch
liên tiếp lớn hơn mức ngưỡng.

2.1.2 Phân tích Log File của máy
Trong bất kỳ một hệ thống nào, log file đóng vai trò như một cuốn nhật ký,
ghi lại một phần hay toàn bộ quá trình làm việc của hệ thống. Do các log file được

17


sinh ra liên tục cùng với toàn bộ hoạt động nên thường được lưu dưới dạng Text
đơn giản, hoặc có thể được mã hóa. Khi cần thiết các file này sẽ được lấy ra, phân
tích , giải mã để tìm các thông tin cần thiết. Dưới đây là ví dụ hình ảnh về log file
của máy SMT.

18

Hình 2-1: Hình ảnh file Log dạng .csv

19


Hình 2-2: Hình ảnh file Log dạng .txt

20


Tên của file log mang thông tin về thời gian mà file log được tạo ra và Serial của
bản mạch được sản xuất ra mà nội dung của file log đang nói tới. Nội dung của file
Log chứa nhiều thông tin, dưới đây là những thông tin được sử dụng cho chương
trình:
• Thời điểm bản mạch được hoàn thành với định dạng:
YYYYMMDDHHMMSS (Năm tháng ngày giờ phút giây)
• Tên model của máy SMT
• Mã của bản mạch (PCB Code): các bản mạch có Code giống nhau thì sẽ
giống nhau.
• Serial của bản mạch
• Sub address của bản mạch: cho biết bản mạch được sản xuất ra bởi máy nào
trong cùng 1 dãy SMT

2.2 Lựa chọn giải pháp các công cụ xây dựng chương trình
2.2.1 Ngôn ngữ lập trình Web PHP
2.2.1.1 Giới thiệu PHP
PHP ban đầu được viết tắt bới cụm từ Personal Home Page, và được phát
triển từ năm 1994 bởi Rasmus Lerdorf. Lúc đầu chỉ là một bộ đặc tả Perl, được sử

dụng để lưu dấu vết người dùng trên trang web. Sau đó Rasmus Lerdorf đã phát
triển PHP như là một máy đặc tả (Scripting engine). Vào giữa năm 1997, PHP đã
được phát triển nhanh chóng trong sự yêu thích của nhiều người. PHP đã không còn
là một dự án cá nhân của Lerdorf và đã trở thành một công nghệ web quan trọng.
Zeev Suraski và Andi Gutmans đã hoàn thiện việc phân tích cú pháp cho ngôn ngữ
để rồi tháng 6/1998, PHP3 đã ra đời (phiên bản này có phần mở rộng là *.php3).
cho đến tận thời điểm đó, PHP chưa một lần được phát triển chính thức, một yêu
cầu viết lại bộ đặc tả được đưa ra, ngay sau đó PHP4 ra đời (phiên bản này có phần

21


mở rộng không phải là *.php4 mà là *.php). PHP4 nhanh hơn so với PHP3 rất
nhiều. PHP bây giờ được gọi là PHP Hypertext PreProcessor.
2.2.1.2 Tại sao sử dụng PHP
Như chúng ta đã biết, có rất nhiều trang web được xây dựng bởi ngôn ngữ
HTML (HyperText Markup Language). Đây chỉ là những trang web tĩnh, nghĩa là
chúng chỉ chứa đựng một nội dung cụ thể với những dòng văn bản đơn thuần, hình
ảnh, và có thể được hỗ trợ bởi ngôn ngữ JavaScript, hoặc Java Apple. Những trang
web như vậy người ta thường gọi là client-side. Tuy nhiên, Internet và Intranets đã
được sử dụng cho các ứng dụng cần tới cơ sở dữ liệu. Các trang ứng dụng như vậy
được gọi là trang web động, bởi vì nội dung của chúng luôn thay đổi tùy thuộc vào
dữ liệu và người sử dụng. PHP là ngôn ngữ làm được những điều như vậy. Bằng
cách chạy chương trình PHP trên máy chủ Web server, chúng ta có thể tạo ra các
ứng dụng có sự tương tác với cơ sở dữ liệu để tạo ra những trang web và đây được
gọi là trang web động.
2.2.1.3 Những điểm mạnh của PHP
PHP thực hiện tốc độ rất nhanh và hiệu quả. Một server bình thường có thể
đáp ứng được hàng triệu truy cập tới trong một ngày.
PHP hỗ trợ nối tới rất nhiều hệ CSDL khác nhau:

PostgreSQL, mSQL, Oracle, dbm, filePro, Hyperware, InterBase, Sybase,…
Ngoài ra còn hỗ trợ kết nối với ODBC thông qua đó có thể kết nối tới nhiều ngôn
ngữ khác mà ODBC hỗ trợ.
PHP cũng cung cấp một hệ thống thư viện phong phú: do PHP ngay từ đầu
được thiết kế nhằm mục đích xây dựng và phát triển các ứng dụng trên web nên
PHP cung cấp rât nhiều hàm xây dựng sẵn giúp thực hiện các công việc rất dễ dàng:
gửi, nhận mail, làm việc với các cookie…

22


PHP là một ngôn ngữ rất dễ dùng và đơn giản hơn so với một số ngôn ngữ
khác như Perl, Java.
PHP có thể sử dụng được trên nhiều hệ điều hành, chúng ta có thể viết chúng
trên Linux, Unix và các phiên bản của Windows. Và có thể đem mã PHP này chạy
trên các hệ điều hành khác mà không phải sửa đổi lại mã.
PHP là ngôn ngữ mã nguồn mở .

2.2.2 Cơ sở dữ liệu Oracle
2.2.2.1 Giới thiệu về Oracle
ORACLE là một bộ phần mềm được cung cấp bởi công ty ORACLE, nó bao
gồm một bộ xây dựng các ứng dụng và các sản phẩm cuối cùng cho user (end_user
product).
Oracle cung cấp một hệ quản trị CSDL mềm dẻo nó bao gồm CSDL Oracle,
môi trường cho việc thiết kế các cơ sở dữ liệu (Designer 2000) và các công cụ phát
triển (Developer 2000)....
Hệ quản trị CSDL có tính an toàn, bảo mật cao, tính nhất quán và toàn vẹn
dữ liệu, cho phép các user truy nhập tới CSDL phân tán như một khối thống nhất ...
Vì vậy nó được đánh giá là ưu việt nhất hiện nay .
2.2.2.2 Kiến trúc cơ bản của Oracle

Sơ đồ kiến trúc cơ bản ORACLE như sau:

23