文档介绍：基于S7-400PLC的镀膜玻璃
生产线控制系统
摘    要:针对镀膜工程玻璃生产线工艺复杂,结构庞大,控制参数众多,镀膜过程控制要求响应快、精度高的特点,设计了以西门子s7—400PLc为核心的生产过程控制系统,结舍系统结构与硬件配置方案;详细阐述了真空泵、,以及位置控制程序流程框图,该系统采用2块独立工作的cPu模块,细化控制任务,提高了编程的灵活性和系统的可靠性。组态软件平台上,设计了系统监控软件,上位机处理大量生产过程数据,归档重要参数,实现镀膜玻璃生产过程实时监控:控制系统在现场的成功应用表明,该系统结构合理,功能完善,控制效果好,满足了工程玻璃真空镀膜生严过程自动化的各项要求。
关键词:镀膜玻璃;S7-400PLc;;
1引  言
镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,使产品呈现丰富的色彩,并且对可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高吸收率,广泛应用于工程建筑以及汽车、船舶等交通工具镀膜玻璃的生产方法很多,主要有真空磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法以及溶胶一凝胶法。
利用磁控溅射技术,可以在白色玻璃基片上镀出多层复杂膜系,膜层的耐腐蚀和耐磨性能较好,是目前使用和生产较多的方法,但该制备方法要求的真空环境极为苛刻,生产线结构庞大,电气控制系统实现较为困难、传统镀膜生产线存在控制精度不高、产品规格受限、质量不稳定等问题。
本文主要针对真空磁控溅射法生产过程的特点,提出了基于西门子S7_400PLc的控制系统的设计方案,重点分析了真空环境磁控溅射阴极电源和玻璃传递伺服子系统以及上位机监控系统控制难点的实现过程。
2控制系统设计
     1)控制系统组成基于西门子s7_400PLc控制系统配置有2块独立工作的cPu416-2DP模块,分别完成相对独立的工作。其中,1个cPu模块实现传动系统以及与之相关的光电开关、门状态的检测与控制;另一个cPu模块控制真空抽气、磁控溅射、工艺气体配气系统。
2个cPu通过工业以太网交换数据同时也可与上位机进行通信,如图l所示。
2)真空泵抽气控制系统   系统分大气和真空2种工作模式。大气模式主要用于设备调试与检修,真空模式又分为自动和手动2种操作方式。真空抽气系统具有以下4种功能:
①检修后自动抽气进入生产准备状态。
②正常抽气进人生产准备状态。
③自动整体放气和局部放气。
④停产自动保持气压。
真空排气系统分三级进行控制,由前至后的顺序是旋片泵、罗茨泵和分子泵,它们的启停顺序要求非常严格。尤其是分子泵属于精密设备,在程序上必须作完善的保护。
下面介绍它们的工作原理以及控制方法。
旋片泵TP可以在大气状态下启动,启动前必须通过真空度检测表PG判断所要抽气的腔体内真空度,防止气流倒灌把旋片泵的泵叶冲坏:如果检测到腔体为大气状态,可以立即打开管道阀Hv启动_rP进行抽气;如果检测为真空状态,则必须在HV关闭状态下启动TP一段时间,再由PG检测到内外真空度平衡,才能打开Hv。
罗茨泵RP的启动对真空度要求较高,必须在50 mbar状态以下,且判断到前级相应的旋片泵为启动状态,自身才可以自动启动,即