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ESD防静电通道管理系统

信息内容
一、 需求分析
随着电子工业的飞速发展,对电子设备和元器件的品质提出了越来越高的要求。这样在生产电子设备的前期,对员工的静电测试就显得尤为重要,同时又要实现员工身份的自动识别。
该系统集计算机技术、网络通讯技术、ESD技术、自动控制技术和感应卡技术于一体,实现员工身份自动识别和静电测试快速通过。适合研究所、实验室、工厂等重要场合的通道口静电测试管制。 

二、 解决方案 

多数电子车间使用的传统静电防护设备,不能有效消除由于操作人员由外部携带入操作间静电,从而产生放电现象,即静电放电(ESD)。而车间工人一般不会按规定穿戴好手腕带设备,也没有检测人员检测其佩戴情况,即使有监控设备,工人同样可以让自己不在监控范围内,导致该套消静电设备失去意义,静电得不到及时释放,而产生静电中和放电,静电放电过程中产生强烈电流足够完全的热量完全熔化掉半导体芯片的内部电路;更糟糕的是这种损伤只有十分之一会在终测前使整个元器件失效,其余90%只造成电路部分损坏,也就是说它可以通过终测,使得缺陷完全被忽略,而在发货给客户之后导致出现早期现场失效。 

通道管理设备作为门禁系统的一种,有效地控制出入人员及有序的通过通道系统,规范员工管理,节约企业管理支出及人力成本,实现员工出入车间自动化管理。 

经过长时间对电子行业产生静电来源深入研究分析,及对电子企业需求调查,通过自身多年实践经验,成功集成一套预防静电产生的静电系统解决方案——结合门禁系统中的通道管理系统和防静电设备为静电防静电门禁系统。该系统能有效地释放员工身上过多的静电,同时检查员工手脚腕带的佩戴合格情况,止静电于生产车间外,消除静电放电隐患。目前该系统已经成为电子生产型元器件企业品质保障的一项重要手段。 

三、设计原则
由于安全性和高效率管理的需要,防静电门禁系统的设计应遵循下列原则:
系统的实用性
门禁系统的内容应符合实际需要,不能华而不实。如果片面追求系统的超前性, 势必造成投资过大,离实际需要偏离太远。因此, 系统的实用性是首先应遵循的第一原则。同时,系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性。特别是可操作性,使具备电脑初级操作水平的管理人员,通过简单的培训就能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平。
系统的稳定性
由于门禁系统是一项不间断长期工作的系统,并且和我们的静电车间正常运转息息相关,所以系统的稳定性显得尤为重要。要求系统要有三年以上市场的成功应用经验,拥有相应的客户群和客户服务体系.
系统安全性
门禁系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时, 还应符合中国或国际有关的安全标准, 并可在非理想环境下有效工作。强大的实时监控功能和联动功能,充分保证使用者环境的安全性。
系统易维护性
门禁系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。系统的运转真正做到开电即可工作, 插上就能运行的程度。而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。从计算机的配置到系统的配置,前端设备的配置都充分仔细地考虑了系统可靠性。我们在做到系统故障率最低的同时,也考虑到即使因为意想不到的原因而发生问题时,保证数据的方便保存和快速恢复,并且保证紧急时能迅速地打开通道。整个系统的维护是在线式的,不会因为部分设备的维护,而停止所有设备的正常运作。


四、设计需求说明及分析 

ESD静电对电子产品的影响不仅表现对产品的损坏上,更为严重的是,它对产品可靠性(间歇失去功能)的影响是巨大的。它会导致产品的性能不稳定,维修次数因此而增加。这种情形占受静电破坏的90%。防静电门禁控制系统的实施能有效预防可靠性的失效等由静电产生的问题。 

该系统需求分以下三种情况: 

①. 卡验证合法后,员工才能通过三棍闸。要求在即时记录里显示卡片验证合法或者不合法的记录,以及员工通过三棍闸的记录; 

②. 当卡合法和脚的静电测试通过后,员工才能通过三棍闸。要求在即时记录里显示卡片验证合法或者不合法的记录,脚的静电测试通过或者没有通过的记录,以及员工通过三棍闸的记录; 

③. 当卡合法以及手和脚的静电测试都通过后,员工才能通过三棍闸。要求在即时记录里显示卡片验证合法或者不合法的记录,手的静电测试通过或者没有通过的记录,脚的静电测试通过或者没有通过的记录,以及员工通过三棍闸的记录。 

各车间可根据自身情况,灵活自定义测试方式。 

4.1.1 系统概述 

静电检测门禁系统主要由静电测试仪、通道闸、中心控制器、感应卡读卡器、电源、远程通讯器、以及管理计算机、服务器等组成。通过门禁系统【门禁控制器】对所刷卡人员权限分析,进行相应静电测试并释放静电,测试合格后通道自动放行【测试不合格者,静电测试仪自动释放其静电,确保安全】,员工即可进入室内安全环境,避免由外部环境携带入内的静电对电子器件造成损害。 

a静电测试仪
静电测试仪是ESD门禁的核心部件,通过测试人体的电阻间接地反映人体的静电指标,从而确保被测试人佩戴鞋具、腕带等合格,同时向后续部件输出信号,用以驱动通道机构。 

根据中心控制器的分组信号,可以对刷卡人进行手脚均测、只测手、只测脚、不需ESD检测等4种情况的操作。 

b  通道闸
通道闸进入方向配置ESD检测仪和感应读卡器,刷卡和静电检测合格后可以通行一人。外出方向也配置感应读卡器以供公司自行设定成双向通道。 

出口闸机配置外出感应读卡器,可设置为刷卡外出,也可设置为自由外出。 

c 中心控制器 

保存员工资料,根据刷卡信号判定该员工是否允许通过,属于哪种测试类型,并发送给静电测试仪,再根据静电测试仪的输出信号,驱动三辊闸机构。 

d 感应卡读卡器: 

接收刷卡信号,传送至中心控制器进行判别。 

e 电源: 
提供全部机构的供电。 

f 远程通讯器: 

提供中心控制器与计算机的通讯,完成设置和数据采集。 

f 管理计算机: 

安装ESD门禁管理软件。 


g 服务器(备选): 

安装ESD门禁数据库,可以采用公司现有的Microsoft SQL Server数据库管理系统。 

4.1.2 防静电门禁系统设计思路 
实现静电测试和人员身份的自动识别。当卡片验证合法且静电测试通过后(静电处于安全值范围内),方可允许员工通过道闸。 

对人员权限的灵活分配。人性化设计,对不同身份的人员,分配不同的权限。如办公室管理人员、外来参观人员只需要刷卡合法就可以通过道闸,而车间装配工人需要刷卡并且静电测试通过后,才能通过道闸。 

支持左右脚静电测试。测试手脚腕带佩戴正确情况,保证员工进入车间内实时静电释放。只有在左右脚静电测试通过后,方可继续测试手静电。 

可采用不同读卡器,支持多种身份确认方式,包括:刷卡,刷卡+密码,指纹等等。可设置不同权限的员工采用不同的身份确认方式。 

时区时段管制。可设置32组时区表,支持假日管制功能。 

通过红外线传感器,系统可准确判断员工是否通过道闸。 

实时显示、记录所有事件数据;所有进出记录实时传送给计算机,可在管理中心电脑中立即显示;持卡人(姓名、照片等)、事件时间、门点地址、事件类型,并如实记录且记录不可更改。报警事件发生时,计算机屏幕上会弹出醒目的报警提示框。 

设备运行状况监控。通过通讯服务器(CS),管理中心可实时了解系统各个设备的运行情况。当某个可编程逻辑控制器通讯不正常时,会出现醒目的报警提示。 

控制器可通过TCP/IP网络与计算机联网,且通讯速度极快,可以远距离联网通讯,利用现有局域网减小布线的成本。



五、主题思路 

经测试防静电门禁系统平均通过一人需时缩短为5-6秒。 

测试准备:测试人员做好静电测试的准备(主要指穿防静电鞋),双脚立于测试仪金属垫板上。 

身份识别:测试人员将个人识别卡贴近感应读卡器,感应成功读卡器会发出“嘀”声,此时中心控制器已成功完成身份识别。 

静电测试:听到读头“嘀”声后,5秒钟内右手食指触摸测试按钮或按下(依不同型号)测试按钮,进行静电测试。 

门禁放行:测试仪显示灯全绿并且蜂鸣器不再响时,测试人可前行通过三辊闸,超过设定时间(一般5秒),三辊闸会再次锁死。 

注:外出通道刷卡后直接通过,也可设置成免刷卡直接外出。
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