真空镀膜机控制系统的改造_郑新.pdfVIP

Application and Practice 真空镀膜机控制系统的改造 Control System Reforming of Vacuum Coating Equipment 郑新 （兰州真空设备有限责任公司，兰州市 730050） Zheng Xin (Lanzhou Vacuum Equipment Limited Company, Lanzhou 730050) 【摘 要】针对真空镀膜机原控制系统的问题，采用人机界面、可编程控制器和张力控制器进行改造，取 得了较好的应用效果。 【关键词】真空镀膜 PLC张力控制 改造 Abstract: According to the problem of control system of the vacuum coating equipment, adopting human-computer interface, PLC and tension controller, has obtained the good result. Key words: Vacuum Coating PLC Tensile Control Reform 引言 制交流电机作执行机构，实现了卷材的恒张力控制。 卷绕蒸发式真空镀膜机由于其沉积速率高、镀 控制系统框图如图1所示。 膜速度快在真空镀膜设备中占有很大的市场份额， 但是其工艺参数多、工艺重复性差、操作复杂造成以 前的产品质量不稳定、设备故障率高、对操作工人要 求较高等缺点。对真空镀膜机控制系统进行改造能 够有效的提高其性能，解决上述问题。 1 原系统构成及缺点 本真空镀膜机由真空系统、卷绕系统、蒸发系 统、送丝系统、真空室体及前、后门车系统组成。在 执行镀膜工艺过程中，分别顺序交替进行抽真空、卷 膜、送铝丝、蒸镀等过程。原真空系统采用继电器逻 辑控制，由于现在镀膜机向着大型化的方向发展，真 空系统越来越复杂，要控制的真空泵和阀门很多，而 且它们之间存在着严格的连锁关系，操作错误会引 起严重后果，因此原控制系统臃肿繁杂、操作麻烦。 原卷绕系统采用直流电机速度、电流双闭环的控制 模式，应用电流反馈来间接的控制张力，这种方法控 制精度不是很高，而且由于采用的是模拟电路板，造 图１ 控制系统简图 成系统故障率高且不易排查。原系统各部分独立运 2.1可编程控制器设计 行，数据之间没有联系，对工艺参数的确定造成了困 可编程控制器选用欧姆龙公司的CJ1系列。CJ1 难。 系列是欧姆龙公司新推出的机型，其特点是体积小 2 新系统构成 巧、处理速度快、通讯能力强。本系统硬件组成为： 新控制系统保留了原系统中蒸发部分可控硅调 CPU单元CJ1G-CPU42H，电源单元CJ1W- 压电阻加热和送丝部分各步进电机单独送丝的控制 PA202，开关量输入单元CJ1W-ID211，开关量输出 方式，但将各蒸发电压和电流、各送丝电机速度等参 单元CJ1W-OA201，模拟量输入单元CJ1W-AD081 数全部传送到人机界面。真空系统改用可编程控制 模拟量输出单元CJ1W-DA041。 器控制，卷绕系统改用张力控制器来控制张力，用张 可编程控制器利用CX-Programmer编程软件 力传感器测量收、放卷的张力构成闭环，用变频器控 进行程序设计，按照模块化的设计思想，根据工艺要 仪器仪表标准化与计量 3 6 2 0 0 4 ·5