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1、易控组态软件在磁控溅射镀膜消费线监控系统中的应用易控组态软件在磁控溅射镀膜消费线监控系统中的应用消费的DJWL系列卧式立式磁控溅射镀膜消费线采用DC电源或者中频电源控制平面靶、圆柱旋转靶或者中频孪生靶在工件上溅射成膜，广泛应用于各种建筑玻璃、ITO透明导电玻璃、家电玻璃、高反射后视镜及亚克力镀膜等行业。该系列消费线在吸收欧洲同类消费线的先进技术和镀膜工艺的同时，交融了独特的操纵人性化、使用简便化设计理念，在用户群体中得到了充分的肯定。在该磁控溅射镀膜消费线该中，一台10.4寸彩色触摸屏作为主要操纵界面已经成为标准配置,工作亦较为稳定.由于镀膜消费中需要控制的工艺参数较多,为了更大地进步工作效率
2、和镀膜工艺的可控性,我们设计了一套计算机监控系统来完成整个消费经过的监控和参数优化,进而使镀膜消费具有很好的工艺重复性,更合适工业化人批量消费的需要。监控系统的功能设计根据消费线工作状况和消费要求，该计算机监控系统设计有以下功能。1形式选择：为了知足消费线的工作需要，该计算机监控系统设计了两种运行形式逐一用于镀膜消费的自动监控形式和用于调试及检修的手动监控形式，两种运行形式可自由切换。2工艺方案选择：为了实现对多种工件的镀膜自动化，该监控系统设计了多种工艺方案供使用者选择，设备运行前选择要使用的方案或者自行庙宇新的方案，然后开场镀膜消费。3数据检测记录：为了方便用户监控工艺经过，分析研究工艺参
3、数的作用，及时调整工艺参数以获得更好的镀膜效果，该监控系统：1实时显示各磁控靶电源电压、电流、各真空计数、气体流量等参数数值；2定时记录设备运行情况，每30分钟记录一次，或者按要求随时记录；3记录重要工艺参数，并形成报表文件和历史曲线。4故障报警记录：1在设备出现故障时监控系统自动弹出报警画面和文字提示，同时报警灯闪烁；2记录所有报警信息，以备检修时查询；3根据故障的图纸可对报警信息进展分析。5自动诊断保护：这是一种保护措施，减少因故障对设备造成的损害，主要表如今：1当设备出现严重故障时，监控系统可自动关机；2磁控电源开启后，对其电压和电流实行缓升，缓降以保护电源；3可自行检测上、下位机通讯是
4、否正常。6操纵权限限定：利用该功能可以限制一般用户的权限，防止误操纵，减少出错几率；同时还可以实现控制和监控的统一。7其它功能：该计算机监控系统还设置了系统时钟、设备输入输出点监控界面、设备操纵讲明界面等方便用户查询、使用的一些实用功能。监控系统的构成本计算机监控系统由上位机、下位机和通讯协议三局部构成。系统硬件构造如图上位机用于监控消费运行状况和消费工艺数据，完成对镀膜消费的全部控制，并将获取的历史数据，作为镀膜效果检测分析的一项凭据，由于上位机所处的环境干扰较小，所以选用普通的PC机，操纵系统采用通用性好、功能强的MicrosoftWindowsXP。监控和数据收集软件选用北京九思易自动化
5、软件有限公司开发的易控INSPECE20通用组态监控系统软件,它是全球首款基于Microsoft最新操纵平台.NET的同类产品,具有监控功能强大、性能稳定、图形精巧、易学易用、开发高效及扩展轻易等一系列优点，它采用高级语言C#作为用户程序脚本语言，能很好地知足控制的要求。收集和数据显示的功能也比拟完善，只要安装好设备的驱动程序就能与各种PLC、智能仪表、板卡及变频器等设备进展通讯，还可以与其它计算机相连，组成一个企的分布式消费治理网络。应用易控INSPEC通用组态式监控系统软件开发自动化控制的画面，通过上位机画面可以对镀膜消费进展实时监控，并将重要数据记到文件保存下来。当消费发生异常时，进展越
6、限或者故障声音报警及文字提示同时弹出有关画面，便于操纵人员快速分析、处理，以便在最短的时间内恢复消费。下位机由三菱PLC加上各种模块构成，包括：一台FX2N-128MR主机，一个FX2N-16EYR输出扩展模块，四个FX2N-4DA模拟输出模块，两个FX2N-4AD模拟输入模块一个FX2N-232-BD通讯板。易控INSPEC通用组态式监控系统支持OPC效劳器，可连接第三方的软件：由于三菱PLC有专门的通讯驱动程序，上位机和下位机之间采用串口RS-232屏蔽电缆进展数据交换。上位机与下位机之间以问答方式进展数据通讯，采用由上位机向下位机发送通讯命令下行命令上位机在接收下位机发回的相应答复命令上
7、行命令后，继续发送下行命令的通讯形式。根据监控系统功能的要求，通讯协议采用周期命令方式进展发送，数据传送采用事件驱动的通讯方式。对于接收的数据通讯，通讯协议，通讯协议在进展帧长度校验、字符校验和超时校验后发送给上位机。假设校验时发现错误，那么应用重发机制对错误帧进展重发，直至正确接收。所有控制工作都由下位机完成，上位机只负责提供人机交互界面，进展指令接收和发送、自动化进程控制、数据显示存储、参数设定、报表打印和数据处理等。在系统运行经过中，上位机一直和下位机实时通讯，进而保证界面上显示的数据和实际数据相一致；操纵人员在上位机上发出的操纵命令和庙宇的参数也都可以实时的送到下位机上执行由于装备触摸
8、作为冗余操纵设备，消费线可随时脱离计算机监控系统转换到触摸屏操纵形式，而不影响消费，便于设备维护，增系统进了系统的可靠性。系统工艺流程的设计的控制经过实现根据磁控溅射镀膜消费线的工艺要求，镀膜消费控制可设计成四个分时动作经过。第一个经过是真空获得，为保证镀膜的质量，系统要求必须具备一定的根底真空；第二个经过是离子轰击，为了进步膜层的附着力，采用高能离子轰击清洗工件外表，以去除外表及脏物；第三个经过是磁控溅射镀膜，从阴极发身出来的电子，在磁场和电场中受到洛仑兹力的作用，沿着磁场的方向作摆线动力前进，沉积到工件外表开成薄膜；第四个经过是系统开关机，这是镀膜前后对整个设备的处理操纵。真空获得经过的自
9、动化控制设计磁控镀膜消费线真空系统采用滑阀真空泵一罗茨真空泵一高真空油扩散泵机组来获取低真空和高真空，采用微机型数显真空计来检测真空度，该经过的自动化控制包括：机械泵、扩散泵、真空计、水泵的启停控制；各真空的高、低真空值输出控制；各真空阀门用来控制真空抽气通路的通断。系统通过控制气动装置来实现对阀门的翻开与关闭。离子轰击经过的自动化控制设计对于某些机型如亚克力镀膜消费线，为了进步薄膜的附着力，本系统采用了高能离子轰击作为镀前处理工艺。在轰击清洗经过中，控制指标是氩气质量流量、轰击电压、轰击电流、轰击时间和传动速度等；为了知足镀膜工艺的要求，可以选择工件缓慢地通过轰击室，一边进展轰击；也可以选择
10、工件停留在轰击室，轰击一段时间后再进入缓冲室，这就实现了对工件的高能离子清洗。镀膜经过的自动化控制系统设计为了知足镀膜工艺的要求，镀膜经过中需要控制氩气质量流量、反响气体质量流量、各靶溅射电压、溅射电流和镀膜传动速度等指标。当工件进展至磁控靶前，靶电流由维持状态自动转至工作状态，对工件进展镀膜，直至工件分开该靶后，回复至维持状态，最大限度地节省靶材。为有效地保护磁控靶及靶电源，系统设计了水压、真空度控制和过流、过热故障报警功能，以及靶电源电压、电流的缓升降功能。系统开关机的自动化控制设计自动开机，是从扩散泵预热开场，真空抽气系统自开工作直至镀膜室真空度到达后，磁控靶自动启动，这一段经过的所有操
11、纵均由设备自动完成。自动关机，是消费线镀膜工作完成后，自动关闭磁控靶，并逐步关闭真空抽气系统，这一段经过的所有操纵均由设备自动完成。算法控制反应算法在系统应用经过中，磁控电源的设定值与显示值与显示值总存在一定的误差，为使二者到达统一，我们应用软件设计了一套反应算法，用于电源数据设定与显示上，效果非常理想。设当前电源显示数据收集数据为Xn，经过期间T后，显示数据为Xn+1,电源初始设定值为S1，修正设定值为S2，详细计算流程如图2所示。流程图中的d、k、e、为选取的常数。Xn+1-Xn=S1-Xn+1+Xn/2为所求的反应量。量程转换算法整套监控系统量程转换分为两个局部，三个阶段。第一局部：数据
12、显示器：1电源量程转换成010V输出2010V输出转换成02000整型输入到计算机302000整型再转换成电源量程进展显示第二局部：数据设定1电源量程转换成0500整型输出计算机202500整型转换成010V输入电源3010V输入转换成电源量程式进展设定每一阶段的转换都是一个线性模拟经过，只需要计算转换斜率即可求出相应的转换值，例如010V输出转换成02000整型，它的转换斜率K=2000/10=200，那么对于任意输入X，其转换值Y=KX=200X完毕语本文介绍的磁控溅射镀膜消费线计算机监控系统经过运行使用，工作平稳、性能可靠，画面逼真富于表现力，具有较好的监控效果，提升了用户系统形象。作为一套成功的镀膜消费线计算机监控系统，我们方案作出相应改用到多种镀膜设备上，因此具有极大的推广价值和应用前景，进而促进我国真空镀膜设备计算机监控技术的开展。参考文献易控INSPEC通用组态式监控系统用户手册。北京九思易自动化软件有限公司,2006FX2A系列微型可编程序控制器使用手册。日本三菱公司,2001李云奇，真空镀膜技术与设备M，沈阳：东北工学院出版社,1992达道安，真空设计手册K北京：国防工业出版社,1991李罡，丁莉Visualbasic6.0中文版编程实例详解M北京：电子工业出版社,2000叶龙福，严重，朱承军，储亚军，发射机房自动化控制系统J.电视技术,199550