【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 介紹 ITO 得溫度工藝結(jié)合控制理論 PID 控制方法，通過理論分析結(jié)合 PID控制在 PLC 軟件上的實(shí)現(xiàn) 完成 ITO 生產(chǎn)線得 溫度控制工藝。 2 ITO膜生產(chǎn)工藝及控制方案設(shè)計(jì) 本章 介紹 ITO 得生產(chǎn)工藝流程 分析 ，該生產(chǎn)工藝過程 然后針對(duì)工藝流程中的相關(guān)特點(diǎn) ， 對(duì) ITO 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ， 進(jìn)行總體規(guī)劃。 ITO 生產(chǎn)的工藝流程 ITO 生產(chǎn)線所有設(shè)備示意圖如下圖 （ ） 所示 12 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ( 論 文 ) 第 10 頁 共 28頁 圖 （ ） ITO 生 產(chǎn)線 設(shè)備示意圖 生產(chǎn)線設(shè)備主要包括以下幾個(gè)部分：分別是 Feeder 收發(fā)片機(jī)， Inline 傳送機(jī)構(gòu) ， INCLamp。PDCL 清洗機(jī)構(gòu) ， Oven 烘烤設(shè)備， Handling 大氣搬送機(jī)， Sputter為 ITO 成膜設(shè)備。具體生產(chǎn)工藝為： Glass 從 Index 傳出，經(jīng)過 Inline 進(jìn)入 INCL進(jìn)行鍍膜前的 清洗 Glass 上 Particle，清洗干凈 Glass 通過 Handling 進(jìn)入Sputter 設(shè)備通過真空磁控模式鍍膜，鍍膜后通過 PDCL 對(duì)鍍膜后的 Glass 進(jìn)行清洗 表面雜質(zhì) ，清洗干凈后進(jìn)入 Oven 進(jìn)行烘烤 ，退火后進(jìn)入 AOI 微觀 進(jìn)行品質(zhì)檢查，最終回到 Feeder 生產(chǎn)完成 。 ITO 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的要求及主要參數(shù) ITO 生產(chǎn)線控制系 統(tǒng)包含以下控制器回路：溫度傳感器和功率控制器組成的工藝控制回路、編碼器、接觸器組成距離測(cè)量回路。還有變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器控制得 速度 以及位置控制回路，及人機(jī)界面和儀表組成復(fù)雜得 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)具有以下功能： 系統(tǒng)有計(jì)算機(jī)控制，要求穩(wěn)定可靠。 人機(jī)操作界面要求簡(jiǎn)單易懂，便于查看信息與操作。能實(shí)時(shí)顯示工藝流程中的重要參數(shù)，并顯示各點(diǎn)擊狀態(tài)和傳感器狀態(tài)。只有具有修改權(quán)限的操作人員才可修改系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)當(dāng)操作人員發(fā)生誤操作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告信息提醒操作人員。 CV :1700 Brush 2 Fluid Jet Shower（純水） A/K CV :1700 BF BF BF CV :1700 A/K Shower（純水） 2 Fluid Jet Brush（洗劑） APP CV :1700 BF CV :1700 Lifter Unpacker OVEN BF AOI CV :2500 CV :2500 Sputter Sputter Stocker Stocker TN Mode 入口 13 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ( 論 文 ) 第 11 頁 共 28 頁 有可靠 保護(hù)機(jī)構(gòu)和報(bào)警方式。出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)的通知在線操作人員并在人機(jī)界面顯示故障發(fā)生的位置，以便 第一時(shí)間 故障得到快速、妥當(dāng)處理。報(bào)警信息具備 Warning 與 Alarm 之分， Warning 報(bào)警為提示功能不會(huì)導(dǎo)致宕 機(jī)，以提高設(shè)備生產(chǎn)效率。 電機(jī)具有實(shí)時(shí)性好，反映準(zhǔn)確靈敏，抗干擾能力強(qiáng)。 生產(chǎn)線主要傳送速度能夠同步。 Glass 在各個(gè)設(shè)備交接傳送時(shí)，兩個(gè)設(shè)備間的傳送速度要能同步 以防止速度不同導(dǎo)致的 Glass 表面受到 劃傷。 ITO Inline Network (1) Telemunication Specification The telemunication method between the PLC in the equipment and the PC is MELSECNET/G. However, the HOST telemunication with the CIM follows the HOST specification. The basic specification of the MELSECNET/G telemunication is as follows: Module Type : QJ71GP21SX (PLC), Q80BDJ71GP21SX(PC) Speed: 1Gbps Cable Type : Optic (SI, HPCF, broadband HPCF, QSI) Link Range : LB0000 ~ LB7FFF, LW0000 ~ LW1FFFF Following the specification of the Melsec for other items Specific information on 39。Network No.39。, 39。Station No.39。 and 39。Memory39。, configuration related to telemunication for devices in the Inline, are recorded in the 39。Memory Map39。. (2) Network Chart 如圖（ ） This line is for MelsecNet among devices and configured as below. ITO 成膜設(shè)備控制系統(tǒng)的組成 圖（ ） Network Chart 14 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ( 論 文 ) 第 12 頁 共 28頁 現(xiàn)場(chǎng)總線介紹 現(xiàn)場(chǎng)總線 (過程現(xiàn)場(chǎng)總線 )是一個(gè)開放的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng) ,標(biāo)準(zhǔn)化的 EN 50170,因此獨(dú)立于制造商。 現(xiàn)場(chǎng)總線使用分散的外圍 ,現(xiàn)場(chǎng)總線與通信節(jié)點(diǎn) ,然后通過控制信號(hào)從現(xiàn)場(chǎng)總線組件。 現(xiàn)場(chǎng)總線是適合 :快速、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和廣泛 ,復(fù)雜的通信任務(wù)。 現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用 :生產(chǎn)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和樓宇自動(dòng)化。 現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu) FMS = FIELDBUS MESSAGE SPECIFICATION DP= DEZENTRALIZED PERIPHERY PA = PROCESS AUTOMATION 結(jié)構(gòu) 如圖（ ）所示 圖（ ）現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié) 3 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 15 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ( 論 文 ) 第 13 頁 共 28頁 本章研究了 ITO 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，前面介紹了 ITO 生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)控制總線系統(tǒng)，將系統(tǒng)分為輸出邏輯處理、輸出和反饋監(jiān)控四個(gè)部分。下面就針對(duì) ITO 設(shè)備所應(yīng)用的 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)進(jìn)行 研究 。 System overview ITO 生產(chǎn)設(shè)備真空磁控濺射控制系統(tǒng)圖如圖（ ） 圖（ ）真空磁控濺射系統(tǒng)圖 圖中每個(gè)單元功能如下： VM： Vacuum Module FVP: Fore Vacuum Pump Station Cr: Crane VGT： Venting gas tank EC： Electrical cabi Tr： Transformer Vacuum Module 超 真空 是 ITO 成膜的關(guān)鍵因素之一，如何能夠保證 Glass 從大氣進(jìn)入設(shè)備后很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到成膜壓力是本文主要的重點(diǎn)，下面就研究 ITO 成膜設(shè)備的真空腔室，如圖（ ）所示： 16 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ( 論 文 ) 第 14 頁 共 28 頁 圖（ ） Vacuum Module 腔室各功能配置如下： Sputtering equipment Heating elements, radiating plates and shieldings Water cooling equipment High vacuum pumps Connections for the pump system, pressure gauges and gas supply Flange openings for electrical and mechanical feedthroughs as well as viewing windows Lock valves and additional inline module units can be connected on the side. Heater equipment 電加熱器用于保持 Glass 在生產(chǎn)中保持最佳溫度， 加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 如下圖（ ）所示： The heating elements are resistance wires made of steel, arranged meandering. They are mounted on heat reflecting sheets. To measure the temperatures, thermocouples are attached at the heating elements. 17 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ( 論 文 ) 第 15 頁 共 28頁 圖（ ）加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) Pump system ITO 成膜設(shè)