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，進行指令接收和發(fā)送、自動化進程控制、數(shù)據(jù)顯示存儲、參數(shù)設定、報表打印和數(shù)據(jù)處理等。在系統(tǒng)運行過程中，上位機一直和下位機實時通信，從而保證界面上顯示的數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)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(shù)也都可以實時的送到下位機上執(zhí)行。由于配備觸摸作為冗余操作設備，生產線可隨時脫離計算機監(jiān)控系統(tǒng)轉換到觸摸屏操作模式，而不影響生產，便于設備維護，增進了系統(tǒng)的可靠性。

　　3系統(tǒng)工藝流程的設計的控制過程實現(xiàn)
　　依據(jù)磁控濺射鍍膜生產線的工藝要求，鍍膜生產控制可設計成四個分時動作過程。
　　第一個過程是真空獲得，為保證鍍膜的質量，系統(tǒng)要求必須具備一定的基礎真空；
　　第二個過程是離子轟擊，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；
　　第三個過程是磁控濺射鍍膜，從陰極發(fā)身出來的電子，在磁場和電場中受到洛侖茲力的作用，沿著磁場的方向作擺線動力前進，沉積到工件表面開成薄膜；
　　第四個過程是系統(tǒng)開關機，這是鍍膜前后對整個設備的處理操作。

　　3．1真空獲得過程的自動化控制設計
　　磁控鍍膜生產線真空系統(tǒng)采用滑閥真空泵一羅茨真空泵一高真空油擴散泵機組來獲取低真空和高真空，采用微機型數(shù)顯真空計來檢測真空度，該過程的自動化控制包括：①機械泵、擴散泵、真空計、水泵的啟停控制；②各真空計的高、低真空值輸出控制；③各真空閥門、翻板閥的開閉控制。
　　整套設備采用循環(huán)水處理冷卻，所以系統(tǒng)在沒有接收到水壓指示前不能開啟真空機組。翻板閥用來實現(xiàn)大氣與低真空室以及低真空室與高真空室之間的隔離；真空閥門用來控制真空抽氣通路的通斷。系統(tǒng)通過控制氣動裝置來實現(xiàn)對閥門的打開與關閉。

　　3．2離子轟擊過程的自動化控制設計
　　對于某些機型（如亞克力鍍膜生產線），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。在轟擊清洗過程中，控制指標是氬氣質量流量、轟擊電壓、轟擊電流、轟擊時間和傳動速度等；為了滿足鍍膜工藝的要求，可以選擇工件緩慢地通過轟擊室，一邊行進一邊轟擊；也可以選擇工件停留在轟擊室，轟擊一段時間后再進入緩沖室，這就實現(xiàn)了對工件的高能離子清洗。

　　3．3鍍膜過程的自動化控制系統(tǒng)設計
　　為了滿足鍍膜工藝的要求，鍍膜過程中需要控制氬氣質量流量、反應氣體質量流量、各靶濺射電壓、濺射電流和鍍膜傳動速度等指標。當工件行進至磁控靶前，靶電流由維持狀態(tài)自動轉至工作狀態(tài)，對工件進行鍍膜，直至工件離開該靶后，回復至維持狀態(tài)，最大限度地節(jié)省靶材。
為有效地保護磁控靶及靶電源，系統(tǒng)設計了水壓、真空度控制和過流、過熱故障報警功能，以及靶電源電壓、電流的緩升降功能。

　　3．4系統(tǒng)開關機的自動化控制設計
　　自動開機，是從擴散泵預熱開始，真空抽氣系統(tǒng)自動工作直至鍍膜室真空度達到后，磁控靶自動啟動，這一段過程的所有操作均由設備自動完成。
　　自動關機，是生產線鍍膜工作完成后，自動關閉磁控靶，并逐步關閉真空抽氣系統(tǒng)，這一段過程的所有操作均由設備自動完成。

　　4 算法控制
　　4．1反饋算法
　　在系統(tǒng)應用過程中，磁控電源的設定值與顯示值總存在一定的誤差，為使二者達到統(tǒng)一，我們應用軟件設計了一套反饋算法，用于電源數(shù)據(jù)設定與顯示上，效果非常理想。
設當前電源顯示數(shù)據(jù)（采集數(shù)據(jù)）為X n，經(jīng)過時間T后，顯示數(shù)據(jù)為X n+1,電源初始設定值為S1，修正設定值為S2，具體計算流程如圖2所示。

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流程圖中的d、k、e、為選取的常數(shù)。︳X n+1-X n ︳△ =k〔S1-（X n+1+X n）/2〕為所求的反饋量。

　　4．2量程轉換算法
　　整套監(jiān)控系統(tǒng)量程轉換分為兩個部分，三個階段。
　　第一部分：數(shù)據(jù)顯示器：
　　1） 電源量程轉換成0～10V輸出
　　2） 0～10V輸出轉換成0～2000整型輸入到計算機
　　3） 0～2000整型再轉換成電源量程進行顯示
　　第二部分：數(shù)據(jù)設定
　　1） 電源量程轉換成0～500整型輸出計算機
　　2） 0～500整型轉換成0～10V輸入電源
　　3） 0～10V輸入轉換成電源量程式進行設定
　　每一階段的轉換都是一個線性模擬過程，只需要計算轉換斜率即可求出相應的轉換值，例如0～10V輸出轉換成0～2000整型，它的轉換斜率K=2000/10=200，則對于任意輸入X，其轉換值Y=KX=200X

　　5 結束語
　　本文介紹的磁控濺射鍍膜生產線計算機監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過運行使用，工作平穩(wěn)、性能可靠，畫面逼真富于表現(xiàn)力，具有較好的監(jiān)控效果，提升了用戶系統(tǒng)形象。作為一套成功的鍍膜生產線計算機監(jiān)控系統(tǒng)，我們計劃作出相應改用到多種鍍膜設備上，因此具有極大的推廣價值和應用前景，從而促進我國真空鍍膜設備計算機監(jiān)控技術的發(fā)展。

　　參考文獻
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⑸李罡，丁莉Visual basic 6.0中文版編程實例詳解（M）北京：電子工業(yè)出版社。2000
⑹葉龍福，嚴峻，朱承軍，儲亞軍，發(fā)射機房自動化控制系統(tǒng)（J）.電視技術.1995（5）

（轉載）

標簽：磁控 計算機監(jiān)控 人機交互 真空鍍膜

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