EN
Zariadenia pre priemyselnú automatizáciu sa zvyčajne inštalujú na miestach, ktoré sú veľmi ďaleko od príjemného prostredia vašej čistej kancelárie alebo laboratória. Elektronické zariadenia používané v továrňach, elektrárňach, dopravných centrách, vonku na priemyselných lokalitách atď. sú vystavené extrémnym teplotám a vlhkosti, vibráciám, prachu, korozívnym chemikáliám a tiež elektrickému šumu. V takom prípade závisí spoľahlivosť riadiaceho systému veľmi silne na jednom kľúčovom prvku – montáži priemyselných riadiacich dosiek plošných spojov. Kvalitný návrh priemyselných riadiacich PCB a ich presná montáž zabezpečujú spoľahlivý a stabilný dlhodobý chod aj v extrémne náročných podmienkach.
Pochopenie výziev náročných priemyselných prostredí
Než sa pozrieme na to, ako montáž dosiek plošných spojov pre priemyselné riadenie zaisťuje stabilitu, chceme sa uistiť, že rozumiete problémom, ktorým tieto dosky musia odolávať:
Extrémne teploty: Priemyselné stroje môžu pracovať v extrémnom horúčave alebo chlade, čo spôsobuje tepelnú únavu.
Vibrácie a mechanické rázy: Motory, kompresory a ťažké stroje nepretržite vibrujú.
Vlhkosť a vlhkosť: Kondenzácia a vlhkosť môžu spôsobiť koróziu a/alebo skraty.
Prach a chemické nečistoty: Priemyselný vzduch môže byť nasýtený vodivým prachom, olejovou mlhou alebo agresívnymi plynmi.
Elektrické rušenie: Elektromagnetické rušenie (EMI), ktoré môže vzniknúť prevádzkou výkonného zariadenia, môže narušiť citlivé signály.
Montáž dosiek plošných spojov pre priemyselné riadenie musí byť navrhnutá tak, aby súčasne čelila všetkým týmto nebezpečenstvám.
Odolný návrh dosky plošných spojov ako prvá linka obrany
Stabilný prevádzkový chod je výsledkom návrhu špeciálne vyvinutého pre priemyselné riadiace aplikácie. Zostavy plošných spojov pre priemyselné riadenie kladú prísnejšie požiadavky na usporiadanie plošného spoja, výber komponentov a zabezpečenie integrity signálov.
Návrhy vyššej kvality využívajú širšie mediene spoje na rozptýlenie väčšieho prúdu a menšie zahrievanie. Kritické cesty signálov sú oddelené, aby sa znížilo elektromagnetické rušenie, a vyvíjajú sa schémata uzemnenia a konfigurácie ochranného krytu.
Viacvrstvové usporiadania plošných spojov sa bežne používajú na zlepšenie elektrického a mechanického výkonu. Pri spoločnosti King Field podstupujú projekty zostáv plošných spojov pre priemyselné riadenie dôkladnú kontrolu skúsenými inžiniermi, ktorí berú do úvahy nielen funkčnosť obvodu, ale aj odolnosť voči vonkajšiemu prostrediu už od začiatku návrhu.
Výber komponentov priemyselného štandardu
Súčiastky v spotrebnej elektronike nevydržia rovnaké podmienky ako súčiastky v priemyselných systémoch. Kľúčovou vlastnosťou montáže dosiek plošných spojov (PCB) pre priemyselné riadiace systémy je dostupnosť komponentov priemyselného alebo rozšíreného teplotného rozsahu.
Tieto komponenty sú navrhnuté pre širšie teplotné rozsahy, zvyčajne od -40 °C do +85 °C alebo viac. Pre spoľahlivý prevádzku sa vyberajú kondenzátory s dlhou životnosťou, posilnené konektory a prvky odolné voči vibráciám. Takéto starostlivé výber komponentov vedie k výraznému zníženiu poruchovosti pri dlhodobej priemyselnej prevádzke.
Presné procesy montáže pre spoľahlivosť
Aj najlepší návrh môže byť kompromitovaný montážou zlej kvality. Montáž PCB priemyselných riadiacich systémov zahŕňa vysokotechnologické, prísne regulované výrobné procesy.
Kombinovaná montáž SMT-THT zabezpečuje kompaktnosť a mechanickú pevnosť.
Optimalizované spájkovacie profily eliminujú chladné spoje a prehriatie.
Niekoľko skrytých chýb v spájkach možno detekovať pomocou automatickej optickej kontroly (AOI) a röntgenovej kontroly, čo je účinnejšie pri súčiastkach typu BGA a jemnopäsových komponentoch.
Spájkové spoje posilnené preliatím vykazujú vyššiu odolnosť voči vibráciám a tepelnému cyklovaniu.
Každý krok procesu podlieha prísnej kontrole procesu spoločnosti King Field, aby sa zabezpečila konzistencia, opakovateľnosť a dlhodobá spoľahlivosť pri montáži priemyselných riadiacich dosiek plošných spojov.
Ochrana proti vlhkosti, prachu a korózii
Priemyselné riadiace dosky plošných spojov musia často pracovať v extrémne náročných podmienkach, ako sú extrémne teploty, vysoká vlhkosť, agresívne alebo prachom nasýtené prostredie atď., a preto potrebujú byť na aplikáciu chránené, niekedy je táto ochrana vyššia než štandardná montáž dosiek plošných spojov. Konformné povlaky sú štandardnou metódou pri montáži priemyselných riadiacich dosiek plošných spojov.
Tieto ochranné povlaky tvoria tenkú vrstvu, ktorá chráni DPS pred vlhkosťou, prachom, chemikáliami a koróziou, pričom zachováva elektrický výkon. V extrémnych prípadoch sa na ďalšie zvýšenie odolnosti používa zalievanie alebo ochrana skrinkou.
Termálne riadenie pre nepretržitý prevádzku
Teplo je jednou z hlavných príčin porúch elektroniky. Pri montáži priemyselných riadiacich DPS sa používajú metódy termálneho riadenia, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka aj pri nepretržitej činnosti.
Tieto riešenia zahŕňajú termálne prechody a chladiče, optimalizované umiestnenie súčiastok a hrubšie medené vrstvy na efektívny odvod tepla. Kvalitný termálny dizajn eliminuje horúce body a umožňuje súčiastkam pracovať pri normálnych teplotách, aj keď sú silne zaťažené.
Komplexné testovanie v simulovaných náročných podmienkach
Spoľahlivá montáž priemyselných riadiacich DPS nie je len o výrobe. Overenie odolnosti vyžaduje prísne testovanie.
Funkčné testovanie, tepelné cyklovanie, vibračné testovanie a dobežný beh imitujú extrémne podmienky reálneho prostredia. Tieto hodnotenia môžu odhaliť možné poruchy ešte pred uvedením do prevádzky. V spoločnosti King Field sú pre plošné spoje pre priemyselné ovládanie vybavené komplexnými postupmi testovania, aby spĺňali priemyselné požiadavky a zákaznícke špecifikácie.
Dlhodobá stabilita prostredníctvom riadenia kvality
Predvídateľnosť je nevyhnutná v priemyselných aplikáciách a prestávky spôsobené poruchami sú veľmi nákladné. Zostavenie plošných spojov pre priemyselné ovládanie pracuje v rámci systému riadenia kvality, ktorý zaručuje, že všetky dávky sú na rovnakej úrovni kvality.
Stopovateľnosť materiálov, dokumentácia procesov a systémy na kontinuálne zlepšovanie umožňujú výrobcov, ako je King Field, poskytovať konzistentné a opakovateľné výsledky pre priemyselných zákazníkov po celom svete.
Priemyselné prostredia nie sú miestom pre základnú elektroniku. Potrebujú systémy, ktoré dokážu pracovať za nepretržitého zaťaženia a v náročných podmienkach. Odolný dizajn, komponenty priemyselného štandardu, presná montáž, krytie, termické riadenie a testovanie zaisťujú pri montáži plošných spojov pre riadenie priemyselných procesov stabilný výkon, na ktorom nezávisí zlyhanie.
King Field ponúka riešenia montáže plošných spojov pre riadenie priemyselných procesov pre kritické priemyselné aplikácie s najvyššou spoľahlivosťou, ktoré vydržia agresívne prostredia a zabezpečia nevykonanú dlhodobú stabilnú prevádzku vďaka našej rozsiahlej skúsenosti a záväzku kvalite.
