【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(xiàn)了液晶，即液態(tài)的晶體，也就是說一種物質(zhì)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(xiàn)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(zhì)量 ITO 靶材、ITO 薄膜 ,這樣不僅可改變國內(nèi)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(chǎn)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(jīng)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(jīng)膠化過程成為凝膠 ,再經(jīng)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(shù) 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(chǎn)。 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(qū)體物質(zhì) , 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(diào)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(zhì)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(chǎn)品問世初期，產(chǎn)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)場總線應用 :生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 數(shù)字量模塊 數(shù)字量輸出模塊把 S7400 的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)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(shù)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(jīng)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(shù) ，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(xiàn)象的分析，發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)的次數(shù)會更多。 伺服電機得工作原理是：伺服電機內(nèi)部永磁鐵轉(zhuǎn)子在伺服驅(qū)動器控制的三相電源形成磁場作用下轉(zhuǎn)動， 編碼器將信號反饋至伺服驅(qū)動器， 電機軸 轉(zhuǎn)動帶動電機內(nèi)部自帶的編碼器轉(zhuǎn)動，伺服驅(qū)動器根據(jù)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(nèi)脈沖數(shù)量越大，則精度越高，反之，精度越低。 定位 是 ITO 生產(chǎn)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(diào)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(qū)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(chǎn)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(jīng)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(xiàn)，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(zhì)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(xiàn)對夾層 Glass 生產(chǎn)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(chǎn)線自動控制系統(tǒng)地 設計、 電機驅(qū)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(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量合格率大幅提高。 老師對我嚴謹?shù)慕虒W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(chǎn)工藝地 溫度要求 Glass 表面溫度溫差不超過177。通過對 ITO 產(chǎn)線硬件和軟件的介紹，能夠很好的維護設備及時發(fā)現(xiàn)問題點，當出現(xiàn)異常故障時可以清晰的分析問題，減少宕機 ， 增加產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)階段也可已更改生產(chǎn)溫度對應各種產(chǎn)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(zhì)對被控對象特性變化、 外界因素影響不