應(yīng)用于磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

應(yīng)用易控（INSPEC）通用組態(tài)式監(jiān)控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)自動(dòng)化控制的畫面，通過(guò)上位機(jī)畫面可以對(duì)鍍膜生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將重要數(shù)據(jù)記到文件保存下來(lái)。當(dāng)生產(chǎn)發(fā)生異常時(shí)，進(jìn)行越限或故障聲音報(bào)警及文字提示，同時(shí)彈出有關(guān)畫面，便于操作人員快速分析、處理，以便在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。

下位機(jī)由三菱PLC加上各種模塊構(gòu)成，包括：一臺(tái)FX2N-128MR主機(jī)，一個(gè)FX2N-16EYR輸出擴(kuò)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(jiān)控系統(tǒng)支持OPC服務(wù)器，可連接第三方的軟件：由于三菱PLC有專門的通信驅(qū)動(dòng)程序，上位機(jī)和下位機(jī)之間采用串口RS-232屏蔽電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。上位機(jī)與下位機(jī)之間以問(wèn)答方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，采用由上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送通信命令（下行命令），上位機(jī)在接收下位機(jī)發(fā)回的相應(yīng)回答命令（上行命令）后，繼續(xù)發(fā)送下行命令的通信形式。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)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(shù)據(jù)傳送采用事件驅(qū)動(dòng)的通信方式。對(duì)于接收的數(shù)據(jù)通信，通信協(xié)議在進(jìn)行幀長(zhǎng)度校驗(yàn)、字符校驗(yàn)和超時(shí)校驗(yàn)后發(fā)送給上位機(jī)。若校驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則應(yīng)用重發(fā)機(jī)制對(duì)錯(cuò)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(jī)完成，上位機(jī)只負(fù)責(zé)提供人機(jī)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(shù)據(jù)顯示存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)定、報(bào)表打印和數(shù)據(jù)處理等。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，上位機(jī)一直和下位機(jī)實(shí)時(shí)通信，從而保證界面上顯示的數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)相一致；操作人員在上位機(jī)上發(fā)出的操作命令和設(shè)定的參數(shù)也都可以實(shí)時(shí)的送到下位機(jī)上執(zhí)行。由于配備觸摸作為冗余操作設(shè)備，生產(chǎn)線可隨時(shí)脫離計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到觸摸屏操作模式，而不影響生產(chǎn)，便于設(shè)備維護(hù)，增進(jìn)了系統(tǒng)的可靠性。

3系統(tǒng)工藝流程的設(shè)計(jì)的控制過(guò)程實(shí)現(xiàn)

依據(jù)磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線的

工藝要求，鍍膜生產(chǎn)控制可設(shè)計(jì)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(tǒng)要求必須具備一定的基礎(chǔ)真空；

第二個(gè)過(guò)程是離子轟擊，為了提高膜層的附著力，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，沿著磁場(chǎng)的方向作擺線動(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(tǒng)開(kāi)關(guān)機(jī)，這是鍍膜前后對(duì)整個(gè)設(shè)備的處理操作。

3．1真空獲得過(guò)程的自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

磁控鍍膜生產(chǎn)線真空系統(tǒng)采用滑閥真空泵一羅茨真空泵一高真空油擴(kuò)散泵機(jī)組來(lái)獲取低真空和高真空，采用微機(jī)型數(shù)顯真空計(jì)來(lái)檢測(cè)真空度，該過(guò)程的自動(dòng)化控制包括：①機(jī)械泵、擴(kuò)散泵、真空計(jì)、水泵的啟停控制；②各真空計(jì)的高、低真空值輸出控制；③各真空閥門、翻板閥的開(kāi)閉控制。

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

3．2離子轟擊過(guò)程的自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

對(duì)于某些機(jī)型（如亞克力鍍膜生產(chǎn)線），為了提高薄膜的附著力，本系統(tǒng)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(biāo)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(xiàn)了對(duì)工件的高能離子清洗。