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

應用易控（INSPEC）通用組態(tài)式監控系統軟件開(kāi)發(fā)自動(dòng)化控制的畫(huà)面，通過(guò)上位機畫(huà)面可以對鍍膜生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，并將重要數據記到文件保存下來(lái)。當生產(chǎn)發(fā)生異常時(shí)，進(jìn)行越限或故障聲音報警及文字提示，同時(shí)彈出有關(guān)畫(huà)面，便于操作人員快速分析、處理，以便在最短的時(shí)間內恢復生產(chǎn)。

下位機由三菱PLC加上各種模塊構成，包括：一臺FX2N-128MR主機，一個(gè)FX2N-16EYR輸出擴展模塊，四個(gè)FX2N-4DA模擬輸出模塊，兩個(gè)FX2N-4AD模擬輸入模塊一個(gè)FX2N-232-BD通信板。

易控（INSPEC）通用組態(tài)式監控系統支持OPC服務(wù)器，可連接第三方的軟件：由于三菱PLC有專(zhuān)門(mén)的通信驅動(dòng)程序，上位機和下位機之間采用串口RS-232屏蔽電纜進(jìn)行數據交換。上位機與下位機之間以問(wèn)答方式進(jìn)行數據通信，采用由上位機向下位機發(fā)送通信命令（下行命令），上位機在接收下位機發(fā)回的相應回答命令（上行命令）后，繼續發(fā)送下行命令的通信形式。根據監控系統功能的要求，通信協(xié)議采用周期命令方式進(jìn)行發(fā)送，數據傳送采用事件驅動(dòng)的通信方式。對于接收的數據通信，通信協(xié)議在進(jìn)行幀長(cháng)度校驗、字符校驗和超時(shí)校驗后發(fā)送給上位機。若校驗時(shí)發(fā)現錯誤，則應用重發(fā)機制對錯誤幀進(jìn)行重發(fā)，直至正確接收。

所有控制工作都由下位機完成，上位機只負責提供人機交互界面，進(jìn)行指令接收和發(fā)送、自動(dòng)化進(jìn)程控制、數據顯示存儲、參數設定、報表打印和數據處理等。在系統運行過(guò)程中，上位機一直和下位機實(shí)時(shí)通信，從而保證界面上顯示的數據和實(shí)際數據相一致；操作人員在上位機上發(fā)出的操作命令和設定的參數也都可以實(shí)時(shí)的送到下位機上執行。由于配備觸摸作為冗余操作設備，生產(chǎn)線(xiàn)可隨時(shí)脫離計算機監控系統轉換到觸摸屏操作模式，而不影響生產(chǎn)，便于設備維護，增進(jìn)了系統的可靠性。

3系統工藝流程的設計的控制過(guò)程實(shí)現

依據磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)的

工藝要求，鍍膜生產(chǎn)控制可設計成四個(gè)分時(shí)動(dòng)作過(guò)程。第一個(gè)過(guò)程是真空獲得，為保證鍍膜的質(zhì)量，系統要求必須具備一定的基礎真空；

第二個(gè)過(guò)程是離子轟擊，為了提高膜層的附著(zhù)力，采用高能離子轟擊清洗工件表面，以去除表面雜物及臟物；

第三個(gè)過(guò)程是磁控濺射鍍膜，從陰極發(fā)身出來(lái)的電子，在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中受到洛侖茲力的作用，沿著(zhù)磁場(chǎng)的方向作擺線(xiàn)動(dòng)力前進(jìn)，沉積到工件表面開(kāi)成薄膜；

第四個(gè)過(guò)程是系統開(kāi)關(guān)機，這是鍍膜前后對整個(gè)設備的處理操作。

3．1真空獲得過(guò)程的自動(dòng)化控制設計

磁控鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)真空系統采用滑閥真空泵一羅茨真空泵一高真空油擴散泵機組來(lái)獲取低真空和高真空，采用微機型數顯真空計來(lái)檢測真空度，該過(guò)程的自動(dòng)化控制包括：①機械泵、擴散泵、真空計、水泵的啟?？刂?；②各真空計的高、低真空值輸出控制；③各真空閥門(mén)、翻板閥的開(kāi)閉控制。

整套設備采用循環(huán)水處理冷卻，所以系統在沒(méi)有接收到水壓指示前不能開(kāi)啟真空機組。翻板閥用來(lái)實(shí)現大氣與低真空室以及低真空室與高真空室之間的隔離；真空閥門(mén)用來(lái)控制真空抽氣通路的通斷。系統通過(guò)控制氣動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現對閥門(mén)的打開(kāi)與關(guān)閉。

3．2離子轟擊過(guò)程的自動(dòng)化控制設計

對于某些機型（如亞克力鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)），為了提高薄膜的附著(zhù)力，本系統采用了高能離子轟擊作為鍍前處理工藝。在轟擊清洗過(guò)程中，控制指標是氬氣質(zhì)量流量、轟擊電壓、轟擊電流、轟擊時(shí)間和傳動(dòng)速度等；為了滿(mǎn)足鍍膜工藝的要求，可以選擇工件緩慢地通過(guò)轟擊室，一邊行進(jìn)一邊轟擊；也可以選擇工件停留在轟擊室，轟擊一段時(shí)間后再進(jìn)入緩沖室，這就實(shí)現了對工件的高能離子清洗。