應用于磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)的計算機監控系統的設計

摘 要：本文介紹了一種成功應用的磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)計算機監控系統的設計，重點(diǎn)討論了計算機監控系統的硬件配置、軟件設計、通信協(xié)議、控制過(guò)程實(shí)現以及軟件編程的控制算法。

肇慶市大力真空設備有限公司生產(chǎn)的DJW（L）系列臥式（立式）磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)采用DC電源或中頻電源控制平面靶、圓柱旋轉靶或中頻孿生靶在工件上濺射成膜，廣泛應用于各種建筑玻璃、ITO透明導電玻璃、家電玻璃、高反射后視鏡及亞克力鍍膜等行業(yè)。

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該系列生產(chǎn)線(xiàn)在吸收歐洲同類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)和鍍膜工藝的同時(shí)，融合了獨特的操作人性化、使用簡(jiǎn)便化設計理念，在用戶(hù)群體中得到了充分的肯定。

在該系列磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)中，一臺10.4寸pro-face彩色觸摸屏作為主要操作界面已經(jīng)成為標準配置，工作亦較穩定.由于鍍膜生產(chǎn)中需要控制的工藝參數較多，為了更大地提高工作效率和鍍膜工藝的可控性，我們設計了一套計算機監控系統來(lái)完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的監控和參數優(yōu)化，從而使鍍膜生產(chǎn)具有很好的工藝重復性，更適合工

業(yè)化大批量生產(chǎn)的需要。

1 監控系統的功能設計

根據生產(chǎn)線(xiàn)工作狀況和生產(chǎn)要求，該計算機監控系統設計有以下功能。

（1） 模式選擇：為了滿(mǎn)足生產(chǎn)線(xiàn)的工作需要，該計算機監控系統設計了兩種運行模式一一 用于鍍膜生產(chǎn)的自動(dòng)監控模式和用于調試及檢修的手動(dòng)監控模式，兩種運行模式可自由切換。

（2） 工藝方案選擇：為了實(shí)現對多種工件的鍍膜自動(dòng)化，該監控系統設計了多種工藝方案供使用者選擇，設備運行前選擇要使用的方案，或自行設定新的方案，然后開(kāi)始鍍膜生產(chǎn)。

（3） 數據檢測記錄：為了方便用戶(hù)監控工藝過(guò)程，分析研究工藝參數的作用，及時(shí)調整工藝參數以獲得更好的鍍膜效果，該監控系統：1）實(shí)時(shí)顯示各磁控靶電源電壓、電流、各真空計數值、氣體流量等參數數值；2）定時(shí)記錄設備運行情況，每30分鐘記錄一次，或按要求隨時(shí)記錄；3）記錄重要工藝參數，并形成報表文件和歷史曲線(xiàn)。

（4） 故障報警記錄：1）在設備出現故障時(shí)監控系統自動(dòng)彈出報警畫(huà)面和文字提示，同時(shí)報警燈閃爍；2）記錄所有報警信息，以備檢修時(shí)查詢(xún)；3）根據故障的輕重緩急，可對報警信息進(jìn)行分類(lèi)。

（5） 自動(dòng)診斷保護：這是一種保護措施，減少因故障對設備造成的損害，主要表現在：1）當設備出現嚴重故障時(shí)，監控系統可自動(dòng)關(guān)機；2）磁控電源開(kāi)啟后，對其電壓和電流實(shí)行緩升，緩降以保護電源；3）可自行檢測上、下位機通信是否正常。

（6） 操作權限限定：利用該功能可以限制一般用戶(hù)的權限，防止誤操作，減少出錯幾率；同時(shí)還可以實(shí)現控制和監控的統一。

（7） 其它功能：該計算機監控系統還設置了系統時(shí)鐘、設備輸入輸出點(diǎn)監控界面、設備操作說(shuō)明界面等方便用戶(hù)查詢(xún)、使用的一些實(shí)用功能。

2 監控系統的構成

本計算機監控系統由上位機、下位機和通信協(xié)議三部分構成，系統硬件結構如圖1所示。

上位機用于監控生產(chǎn)運行狀況和生產(chǎn)工藝數據，完成對鍍膜生產(chǎn)的全部控制，并將獲取的歷史數據，作為鍍膜效果檢測分析的一項憑據。由于上位機所處的環(huán)境干擾較小，所以選用普通的PC機，操作系統采用通用性好、功能強的Microsoft WindowsXP。監控和數據采集軟件選用北京九思易自動(dòng)化軟件有限公司開(kāi)發(fā)的易控（INSPEC）E20通用組態(tài)監控系統軟件,它是全球首款基于Microsoft最新操作平臺.NET的同類(lèi)產(chǎn)品，具有監控功能強大、性能穩定、圖形精美、易學(xué)易用、開(kāi)發(fā)高效及擴展容易等一系列優(yōu)點(diǎn)，它采用高級語(yǔ)言C#作為用戶(hù)程序（腳本）語(yǔ)言，能很好地滿(mǎn)足控制的要求。采集和數據顯示的功能也比較完善，只要安裝好設備的驅動(dòng)程序就能與各種PLC、智能儀表、板卡及變頻器等設備進(jìn)行通信，還可以與其它計算機相連，組成一個(gè)企業(yè)的分布式生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò )。