一、应用背景:
磁控溅射是一种磁控运行模式的二次溅射。此种技术广泛应用于镀膜设备上,它不仅适用于广泛的镀膜靶材(如:铜、钛、铬、不绣钢、镍等金属材料),而且镀膜时还可大幅度提高膜层的附着力、重复性、致密度和均匀度。
磁控溅射镀膜设备主要是使用直流磁控溅射,常需要2路输出稳定的直流电源,设定一个电压值后,要求快速响应到电压的设定值。电源使用过程中必须保持稳定性,电压数值不能受负载影响。然而,市面上常用的开关电源为开环控制,无法确保稳定输出,而一个稳定的电压对镀膜好坏至关重要,因此设想通过PLC的PID算法,利用现有的直流开关电源,实现电源的快速调节和闭环管理。
如上图所示,在智能电源控制系统上需要4AI来检测两路直流稳压电源的电流信号和电压信号,作为智能电源的反馈信号;需要使用2AO来控制电压输出,使电源具有良好的负载特性,保持恒压输出。
综合上述需求,PLC选择海为的S20M0T的开关量与模拟量混合型主机,主机自带4路AI模拟量线性输入,2路AO模拟量线性输出,模拟量支持工程量转换,AI\AQ寄存器可直接访问,在模拟量信号处理时非常方便,节省了不少编程时间;主机还支持32路的PID指令;更重要的是一个主机就搞定了,不需额外添加扩展模块,经济实惠。
二、现场使用情况:
现场图片如下:
图1 机箱正面图
图2 内部电路
图3 PLC
图4 触摸屏界面
图5 触摸屏界面
图6 机箱背面
图7 模拟负载电阻
PID指令,即特殊控制指令里的PID指令,海为全系列PLC都支持。本系统根据负载的变化,在线监控时结合软件自带的实时曲线表调整参数,逐一调整PID三个参数使之达到最好的效果。参数经过调试整定之后,实现了电压的快速调节和稳定输出,实现了电源的闭环管理,为更好地磁控溅射镀膜提供了良好的基础。
三、使用感想:
本人初次使用海为PLC,感觉其编程软件非常人性化,易于上手,技术人员和销售人员都能及时提供相应的帮助,及时解决遇到的问题,在此,一并表示感谢!
希望海为PLC越做越好,为民族工业争光。