应用于磁控溅射镀膜生产线的计算机监控系统的设计

应用易控（INSPEC）通用组态式监控系统软件开发自动化控制的画面，通过上位机画面可以对镀膜生产进行实时监控，并将重要数据记到文件保存下来。当生产发生异常时，进行越限或故障声音报警及文字提示，同时弹出有关画面，便于操作人员快速分析、处理，以便在最短的时间内恢复生产。

下位机由三菱PLC加上各种模块构成，包括：一台FX2N-128MR主机，一个FX2N-16EYR输出扩展模块，四个FX2N-4DA模拟输出模块，两个FX2N-4AD模拟输入模块一个FX2N-232-BD通信板。

易控（INSPEC）通用组态式监控系统支持OPC服务器，可连接第三方的软件：由于三菱PLC有专门的通信驱动程序，上位机和下位机之间采用串口RS-232屏蔽电缆进行数据交换。上位机与下位机之间以问答方式进行数据通信，采用由上位机向下位机发送通信命令（下行命令），上位机在接收下位机发回的相应回答命令（上行命令）后，继续发送下行命令的通信形式。根据监控系统功能的要求，通信协议采用周期命令方式进行发送，数据传送采用事件驱动的通信方式。对于接收的数据通信，通信协议在进行帧长度校验、字符校验和超时校验后发送给上位机。若校验时发现错误，则应用重发机制对错误帧进行重发，直至正确接收。

所有控制工作都由下位机完成，上位机只负责提供人机交互界面，进行指令接收和发送、自动化进程控制、数据显示存储、参数设定、报表打印和数据处理等。在系统运行过程中，上位机一直和下位机实时通信，从而保证界面上显示的数据和实际数据相一致；操作人员在上位机上发出的操作命令和设定的参数也都可以实时的送到下位机上执行。由于配备触摸作为冗余操作设备，生产线可随时脱离计算机监控系统转换到触摸屏操作模式，而不影响生产，便于设备维护，增进了系统的可靠性。

3系统工艺流程的设计的控制过程实现

依据磁控溅射镀膜生产线的

工艺要求，镀膜生产控制可设计成四个分时动作过程。第一个过程是真空获得，为保证镀膜的质量，系统要求必须具备一定的基础真空；

第二个过程是离子轰击，为了提高膜层的附着力，采用高能离子轰击清洗工件表面，以去除表面杂物及脏物；

第三个过程是磁控溅射镀膜，从阴极发身出来的电子，在磁场和电场中受到洛仑兹力的作用，沿着磁场的方向作摆线动力前进，沉积到工件表面开成薄膜；

第四个过程是系统开关机，这是镀膜前后对整个设备的处理操作。

3．1真空获得过程的自动化控制设计

磁控镀膜生产线真空系统采用滑阀真空泵一罗茨真空泵一高真空油扩散泵机组来获取低真空和高真空，采用微机型数显真空计来检测真空度，该过程的自动化控制包括：①机械泵、扩散泵、真空计、水泵的启停控制；②各真空计的高、低真空值输出控制；③各真空阀门、翻板阀的开闭控制。

整套设备采用循环水处理冷却，所以系统在没有接收到水压指示前不能开启真空机组。翻板阀用来实现大气与低真空室以及低真空室与高真空室之间的隔离；真空阀门用来控制真空抽气通路的通断。系统通过控制气动装置来实现对阀门的打开与关闭。

3．2离子轰击过程的自动化控制设计

对于某些机型（如亚克力镀膜生产线），为了提高薄膜的附着力，本系统采用了高能离子轰击作为镀前处理工艺。在轰击清洗过程中，控制指标是氩气质量流量、轰击电压、轰击电流、轰击时间和传动速度等；为了满足镀膜工艺的要求，可以选择工件缓慢地通过轰击室，一边行进一边轰击；也可以选择工件停留在轰击室，轰击一段时间后再进入缓冲室，这就实现了对工件的高能离子清洗。