【正文】 ........................................ 22 結 論 ....................................................................... 26 致謝 ....................................................................... 27 參考文獻 ....................................................................28 7 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 ( 論 文 ) 第 5 頁 共 28 頁 1 緒論 液晶顯示器發(fā)展概況 早在 19 世紀末，奧地利植物學家就發(fā)現了液晶，即液態(tài)的晶體，也就是說一種物質同時具備了液體的流動性和類似晶體的某種排列特性。今天的液晶顯示器中廣泛采用的是定線狀液晶，如果我們微觀去看它，會發(fā)現它特像 棉花 棒。彩色濾光片通常安裝在光源的前方， 使人眼可以接收到飽和的某個顏色光線。 彩色濾光片基本結構是由玻璃基板（ Glass Substrate），黑色矩陣（ Black Matrix），彩色層（ Color Layer），保護層（ Over Coat）， ITO 導電膜組成。 為使銦資源增值 ,合理利用銦錫資源的重要途徑，是開發(fā)高質量 ITO 靶材、ITO 薄膜 ,這樣不僅可改變國內靠進口得局面 ,還可向世界市場提供 ITO 材料 ,形成自己地支柱產業(yè)。 溶膠凝膠法 1971 年德國人報道了通過金屬純鹽水解得到溶膠 , 經凝膠化后可制備出多組分玻璃后 ,溶膠凝膠法引起了材料界的極大興趣和重視。采用溶膠凝膠法制備 ITO薄膜的基本原理為 :首先用金屬無機鹽或有機金屬鹽化合物溶于溶劑中加入摻雜劑 ,在低溫下液相攪拌形成溶膠 ,然后將襯底 (如玻璃襯底等 )浸入溶膠 ,以一定速度進行提拉或甩膠 ,使溶膠吸附在襯底上 ,經膠化過程成為凝膠 ,再經一定溫度熱處理后即可得到 ITO 薄膜 ,膜的厚度可通過提拉或甩膠得次數 來控制。 直流磁控濺射法是目前工業(yè)應用最成熟的工藝 ,與其它工藝相比較 ,其主要優(yōu)點為 : 1)成膜面積大 ,沉積速度高 ,可適用于大規(guī)模生產。 5)工藝穩(wěn)定性好 ,容易控制薄膜的厚度。如果 CVD 法 中的銦、錫來源均為有機金屬化合物 ,則稱為 MOCVD 法 ,該法可使反應溫度大幅度降低。由于化學氣相沉積法必須先制備高蒸發(fā)速率得銦錫前驅體物質 , 有關采用 CVD法制備 ITO 薄膜得報道較多 ,比如Byabova 和 Maruyama 等人 [20221]分別采用 CVD 法在玻璃襯底上制備 ITO 透明導電膜。用該法制備地薄膜 10 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 ( 論 文 ) 第 8 頁 共 28 頁 地電導率高 ,對可見光得透過率 90%以上 ,與其它方法相比較 ,SP 法的優(yōu)點在于 : 1) 原料的選擇范圍廣 ,并且成分、組成便于調整。5)適用于大面積鍍膜 ,尤其適合玻璃在線鍍膜，其不足之處是制得的 ITO 薄膜精度不高 ,性能不穩(wěn)定這是由于鹽類噴霧熱分解過程很復雜。Vasu[25]等用噴霧熱分解法制取了 ITO 薄膜 ,并研究了 ITO 薄膜地光電性質與錫摻雜濃度、基體溫度、噴嘴 2 基體距離的關系 ,以及薄膜形成得反應動力學。 真空蒸發(fā)法具有如下優(yōu)點 : 1)所用設備簡單、 2)成膜純度高、 。 在液晶產品問世初期，產線工藝還處于半自動化階段，需要人工搬送 Glass 11 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 ( 論 文 ) 第 9 頁 共 28 頁 在每個工藝設備之間 。 根據控制系統(tǒng)得組成、對各部分得硬件設備進行選型、 同時介紹各部分的功能。PDCL 清洗機構 ， Oven 烘烤設備， Handling 大氣搬送機， Sputter為 ITO 成膜設備。 人機操作界面要求簡單易懂，便于查看信息與操作。出現故障時，能夠及時的通知在線操作人員并在人機界面顯示故障發(fā)生的位置，以便 第一時間 故障得到快速、妥當處理。 Glass 在各個設備交接傳送時，兩個設備間的傳送速度要能同步 以防止速度不同導致的 Glass 表面受到 劃傷。Station No.39。Memory Map39。 現場總線應用 :生產自動化、過程自動化和樓宇自動化。 SIMATIC S7400PLC 的主要特色為：極高的處理速度、強大的通訊性能和卓越的 CPU 資源裕量，由于 ITO 制作工藝復雜，工作環(huán)境復雜，故本產線采用西門子 S7400 的PLC。 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。 數字量模塊 數字量輸出模塊把 S7400 的內部信號電平轉換成過程所要求的外部信號電平。頻率得下降會導致磁通的增加造成磁路飽和、勵磁電流增加、功率因數下降、鐵心和線圈過熱。首先將單相或三相交流電源通過整流器并經電容濾波后，形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上，利用逆變器功率元件的通斷控制，使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈沖波形。 變頻器與電動機配套問題 ： 變頻器在實際應用中，要考慮與電動機相匹配的問題，如低速時的冷卻問題，電動機的穩(wěn)定性和頻繁起動問題。除了盡可能減少各種損耗外，還要對空氣的流場和溫度進行認真地分析，減少溫度分布的 不均勻系數 ，提高電動機線圈端部的傳熱性能，加強電動機機座本身的散熱能力。通過對這些現象的分析，發(fā)現有以下兩個原因：即電動機固有的低頻不穩(wěn)定性和電動機與 變頻器相互影響造成的不穩(wěn)定性。為了達到節(jié)能的效果，風機可以每天起動幾十次，泵類可以起動幾百次，對于可逆軋機的主傳動和輔助傳動電動機，則起動和正反轉的次數會更多。 伺服電機得工作原理是：伺服電機內部永磁鐵轉子在伺服驅動器控制的三相電源形成磁場作用下轉動， 編碼器將信號反饋至伺服驅動器， 電機軸 轉動帶動電機內部自帶的編碼器轉動，伺服驅動器根據編碼器的反饋值與控制系統(tǒng)的設定值進行比較，單位距離內脈沖數量越大，則精度越高，反之，精度越低。 定位 是 ITO 生產中得 一個重要環(huán)節(jié)，考慮到 Glass 位置 對精度要求 非常高，參照伺服電機得 三種控制方式，在本系統(tǒng)中對伺服電機的控制方式則采用位置 控制 模式 。伺服小車有一原點位，在調試時，測出取片位置 (變量 VD2616)離伺服原點位的距離，然后再測出卸片位置 (變量 VD2620)與取片位置之間的距離，同時伺服驅動器能掌握伺電機當前的位置 (變量 VD2612)和運動狀態(tài)。本章將就 ITO 生產中溫度控制技術作相應的 研究 。下面介紹 PLC PID 控制原理： PID 控制最早發(fā)展起來經典控制理論也是應用于工業(yè)控制中時間最長，最實用的控制方式，他 是一種負反饋控制 ，是一種比較精確得 常規(guī)控制，并具有以下優(yōu)點： (1)原理簡單 使用方便。近年來隨著控制理論的發(fā)展、控制技術和設備得相繼出現，許多先進地 方法不斷推出， PID 控制仍被廣泛 于各個工業(yè)過程控制中 進行使用 。為了達到高品質的控制要求 本節(jié)則運用 了 PID 算法、功率控制器相結合來實現對夾層 Glass 生產線 Temp 地 控制。 圖 模擬 PID 控制原理框圖 PID 控制的全稱是 ： 比例積分微分 的控制，是由比例控制、積分控制、 微分控制三種控制方式組合而成。本文 地 重點在 ITO 生產線自動控制系統(tǒng)地 設計、 電機驅動技術、溫度控制技術、通訊技術和上位機監(jiān)控系統(tǒng)得研究 。通過對 Vacuum Module,Heater equipment,Pump system 的研究，了解 ITO 生產設備工作原理。在本系統(tǒng)中通過 PLC 采用 PID 控制溫度，提高了溫度控制的準確性，同時溫度 實時顯示在人機友好界面上 可以隨時觀察 ，加強了對溫度的可控性，使產品質量合格率大幅提高。 老師對我嚴謹的教學態(tài)度使我受益匪淺，在課題得研究設計過程中，老師提出了很多重要指導 的意見并且 及時 糾正了我認識理解上的誤區(qū)，使我的研究工作得以順利進行。首先對我的 老師 表示真誠的感謝，本文課題研究是在導師 的悉心指導下完成的。 (4)研究 ITO 成膜 得溫度控制， ITO 生產工藝地 溫度要求 Glass 表面溫度溫差不超過177。通過對 ITO 產線硬件和軟件的介紹，能夠很好的維護設備及時發(fā)現問題點，當出現異常故障時可以清晰的分析問題，減少宕機 ， 增加產量。 25 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 ( 論 文 ) 第 23 頁 共 28 頁 圖 溫度 控制 圖原理圖 溫度監(jiān)控畫面介紹 ， 溫度監(jiān)控畫面如圖 ： 溫度控制 監(jiān)控界面 包含： Standby heater：設備停機時 溫度 Process Heater：設備生產時 溫度 ：實際設定 溫度 圖 圖 26 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 ( 論 文 ) 第 24 頁 共 28 頁 ：實際 heater 功率 ：實際 設備溫度 本監(jiān)控操作界面能夠有效的監(jiān)控設備溫度狀況，設備生產階段也可已更改生產溫度對應各種產品的需求。故選用模擬 PID 控制系統(tǒng)作為 ITO 溫度控制系統(tǒng) 得 核心。夾層玻璃加熱過程中的溫度值也是具有不確定性同時也是非線性的。 (3)穩(wěn)定性強其控制品質對被控對象特性變化、 外界因素影響不