一种磁控卷绕镀膜机控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磁控卷绕镀膜机控制系统及方法，该系统包括控制执行层、数据监控层和管理层，所述控制执行层用以实现设备运行数据采集、设备驱动和控制以及连锁保护；所述数据监控层用以实时获取设备运行数据，并上传至管理层，同时将管理层下发的工艺流程指令下发至控制执行层，实现工艺过程的控制；所述管理层用以实现设备运行数据的存储与管理、工艺流程指令的编制及管理。本发明专利技术采用多层次架构构成，与现场的磁控卷绕镀膜机设备组成一个完整的自动化体系，可实现对磁控卷绕镀膜机设备的控制管理，提高磁控卷绕镀膜机工作效率。提高磁控卷绕镀膜机工作效率。提高磁控卷绕镀膜机工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种磁控卷绕镀膜机控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及镀膜机
，尤其涉及一种磁控卷绕镀膜机控制系统及方法。

技术介绍

[0002]磁控溅射是物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。
[0003]磁控溅射技术是一种先进的镀膜技术，该技术一出现就在装饰、光电、半导体等行业得到广泛应用。它的最大优点是基片温升低，成膜速度快，膜层致密，光洁，附着力强，能沉积各种金属和非金属材料。
[0004]磁控卷绕镀膜机采用磁控溅射真空镀膜技术，溅射就是荷能粒子（通常为气体正离子）轰击物体，从而引起物体表面原子从母体中逸出的现象。在真空条件下，利用低压等离子体放电中的溅射现象制备薄膜，即为真空溅射镀膜。磁控溅射的基本原理就是利用磁场改变电子运动方向，束缚和延长电子的运动轨迹，从而提高了电子对工作气体（氩气）的放电几率和有效地利用了电子的能量，因此在形成高密度等离子体的异常辉光放电中正离子对靶材轰击所引起的靶材溅射更加有效。同时，受到正交电磁场束缚的电子只能在其能量将要消耗完时才落到基片上，这就是磁控溅射镀膜所具有的“高效”和“低温”两大特点。
[0005]现有技术当中，缺少对磁控卷绕镀膜机整个工艺流程的控制管理，导致镀膜效率较低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种磁控卷绕镀膜机控制系统及方法，以解决如何实现对磁控卷绕镀膜机整个工艺流程的管理，提高镀膜效率的技术问题。
[0007]本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种磁控卷绕镀膜机控制系统，包括控制执行层、数据监控层和管理层，所述控制执行层用以实现设备运行数据采集、设备驱动和控制以及连锁保护；所述数据监控层用以实时获取设备运行数据，并上传至管理层，同时将管理层下发的工艺流程指令下发至控制执行层，实现工艺过程的控制；所述管理层用以实现设备运行数据的存储与管理、工艺流程指令的编制及管理。
[0008]进一步的，所述控制执行层通过工业以太网与数据监控层相连接，通过有线或无线通讯将磁控卷绕镀膜识别的运行数据传送至数据监控层。
[0009]进一步的，所述控制执行层包括下位机控制模块、远程I/O模块、伺服控制模块、溅射电源、现场传感器和执行器，实现磁控卷绕镀膜设备运行数据采集、驱动和控制以及连锁保护。
[0010]进一步的，所述数据监控层通过局域网与管理层相连接，将磁控卷绕镀膜设备运
行数据传送至管理层保存使用，并获取在管理层编写的工艺流程指令，用于磁控卷绕镀膜识别的工艺过程控制。
[0011]进一步的，所述数据监控层包括上位机，所述上位机用以实现磁控卷绕镀膜设备的人机交互，包括磁控卷绕镀膜设备运行状态、报警显示及处理、数据运行趋势以及设备操作记录。
[0012]进一步的，所述管理层采用服务器+客户端的模式，所述服务器与客户端之间采用星形局域网连接，同时服务器与数据监控层之间采用独立的局域网连接，避免客户端直接连接至数据监控层。
[0013]进一步的，所述服务器与星形局域网之间采用防火墙隔离。
[0014]进一步的，所述管理层具有第三方数据接口，用以实现数据的导出。
[0015]进一步的，所述客户端包括仿真模块，所述仿真模块用以实现磁控卷绕镀膜设备工艺流程编制及管理。
[0016]一种磁控卷绕镀膜机控制方法，包括如下步骤：控制执行层根据工艺流程指令完成设备运行数据采集、设备驱动和控制以及连锁保护；数据监控层实时获取设备运行数据，并上传至管理层，同时将管理层下发的工艺流程指令下发至控制执行层，实现工艺过程的控制；管理层进行工艺流程指令的编制，并对设备运行数据进行存储与管理。
[0017]本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用多层次架构构成，与现场的磁控卷绕镀膜机设备组成一个完整的自动化体系，可实现对磁控卷绕镀膜机设备的控制管理，提高磁控卷绕镀膜机工作效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术系统框图；图2为仿真模块原理框图；图3为工艺流程编辑界面图；图4为工艺流程数值模拟流程图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0021]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0022]下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]实施例1：参阅图1，一种磁控卷绕镀膜机控制系统，包括控制执行层、数据监控层和管理层，所述控制执行层用以实现设备运行数据采集、设备驱动和控制以及连锁保护；所述数据监控层用以实时获取设备运行数据，并上传至管理层，同时将管理层下发的工艺流程指令下发至控制执行层，实现工艺过程的控制；所述管理层用以实现设备运行数据的存储与管理、工艺流程指令的编制及管理。
[0024]在本实施例当中，所述控制执行层通过工业以太网与数据监控层相连接，通过有线或无线通讯将磁控卷绕镀膜识别的运行数据传送至数据监控层。进一步的，所述控制执行层包括下位机控制模块、远程I/O模块、伺服控制模块、溅射电源、现场传感器和执行器，实现磁控卷绕镀膜设备运行数据采集、驱动和控制以及连锁保护。所述下位机控制模块采用Beckhoff CX5120嵌入式控制器作为控制系统下位机，运行下位机软件。控制器外接远程I/O模块，所述远程I/O模块包括DI、DO、AI、AO等I/O端子模块，实现与现场设备（磁控卷绕镀膜设备）连接，同时通过控制器自带的PROFIBUS接口，与现场PROFIBUS设备（如分子泵、真空计等）实现通讯连接，通过控制器外接RS485通讯端子模块，与现场RS485接口设备实现通讯连接。
[0025]下位机软件采用Beckhoff公司TwinCAT系统软件开发。Beckhoff TwinCAT 系统软件可通过多 PLC 系统、NC 轴控制系统、编程环境和操作站，将任何兼容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁控卷绕镀膜机控制系统，其特征在于，包括控制执行层、数据监控层和管理层，所述控制执行层用以实现设备运行数据采集、设备驱动和控制以及连锁保护；所述数据监控层用以实时获取设备运行数据，并上传至管理层，同时将管理层下发的工艺流程指令下发至控制执行层，实现工艺过程的控制；所述管理层用以实现设备运行数据的存储与管理、工艺流程指令的编制及管理。2.如权利要求1所述的一种磁控卷绕镀膜机控制系统，其特征在于，所述控制执行层通过工业以太网与数据监控层相连接，通过有线或无线通讯将磁控卷绕镀膜识别的运行数据传送至数据监控层。3.如权利要求1或2所述的一种磁控卷绕镀膜机控制系统，其特征在于，所述控制执行层包括下位机控制模块、远程I/O模块、伺服控制模块、溅射电源、现场传感器和执行器，实现磁控卷绕镀膜设备运行数据采集、驱动和控制以及连锁保护。4.如权利要求1所述的一种磁控卷绕镀膜机控制系统，其特征在于，所述数据监控层通过局域网与管理层相连接，将磁控卷绕镀膜设备运行数据传送至管理层保存使用，并获取在管理层编写的工艺流程指令，用于磁控卷绕镀膜识别的工艺过程控制。5.如权利要求1或4所述的一种磁控卷绕镀膜机控制系统，其特征在于，所述数据监控层包括上位机，所述上位机用以实现磁控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕敏，黄丽，俞腾龙，雷梁，张蜀晓，
申请(专利权)人：成都中科唯实仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：