Курсовой проект

На тему: «Малогабаритная установка вакуумного нанесения тонких пленок»

Расчетно-пояснительная записка

Москва, 2012 г.

Содержание

Содержание. 2

1. Введение. 3

2. Описание процессной модели.. 4

2.1 Деление технологии напыления тонких плёнок методом магнетронного распыления на процессы 4

2.2 Выбор сервисных функций.. 7

2.3 Выбор функций коррекции цели.. 7

3. Техническое задание на программу управления технологическим процессом.. 8

4.Описание комплексной принципиальной схемы... 11

6. Информационный поиск датчиков и исполнительных элементов машины и ее САУ.. 12

6.1 ТЗ на элементы САУ.. 12

6.2 ТЗ на элементы вакуумной системы... 14

6.3 ТЗ на силовой модуль и источники питания. 16

7. Расчет и описание принципиальной электрической схемы... 18

Для определения места положения и порядка соединения элементов КПС при сборке или ремонте разработана схема соединений (Лист 4 – «Схема соединений» ). На схеме соединений представлены элементы БЭА и МП и их соединения. Исполнительные механизмы на лист не вынесены в силу нехватки места, но на них даны ссылки (контакты поименованы в соответствии с элементом, на который идет сигнал). Ошибка! Закладка не определена.

8. Заключение. 19

Список литературы.. 20

1. Введение

Производственное оборудование становится всё более автоматизированным во многих сферах его применения. Без управляющей электроники уже не может обойтись ни одна отрасль промышленности, особенно электронное машиностроение, где необходимо управление множеством технологических параметров при высочайшей точности и жестких требованиях к соблюдению технологии.

При конструировании необходимо:

• внимательно изучить и продумать все возможные варианты применения САУ в данной конструкции и выбрать оптимальный из этих вариантов, как по цене, так и по сложности изготовления и эксплуатации;
• обеспечить проектируемое оборудование более высоким сроком службы, то есть, чтобы его физическое и моральное старение настало как можно позже (для этого в конструкцию изделия заранее закладывают модули, которые легко можно заменить или доработать).

Целью данного курсового проекта является автоматизация процессов нанесения тонкопленочных покрытий на малогабаритной вакуумной установке модульного типа, овладение навыками, методами и средствами комплексных разработок электронных компонентов оборудования САУ.

К механическому интерфейсу установки относятся:

• клапана;
• затворы;
• вентиля;

К энергетическому интерфейсу установки относятся:

• блоки питания;
• контроллеры;
• ПК.

Задачи проекта состоят в:

• распределении функций машины между различными компонентами и обоснование этих функций;
• постановке четких технических заданий перед разработчиками отдельных компонентов;
• выполнении технической документации на электронные компоненты.

Для упрощения работы оператора и повышения производительности предложен вариант полностью автоматизированной установки вместо существующей установки с ручным управлением.

Курсовой проект выполнен в объеме ___и листов А1 и расчетно-пояснительной записки. На первом листе приведены алгоритм протекания процессов работы установки, таблица процессов (процессная модель). На втором, третьем – комплексная принципиальная схема установки: механика, энергообеспечение, системы автоматического управления. На четвертом листе - принципиальная схема электрических соединений. На пятом листе – общий вид экрана монитора с управляющей программой. В расчетно-пояснительной записке приведены необходимые пояснения и расчеты, отражены принципы построения СУ установки, даны описания листов проекта.

2. Описание процессной модели

В данном курсовом проекте разработана процессная модель автоматического управления малогабаритной вакуумной установкой модульного типа (см. Лист 1 – «Процессная модель» ).

Перед нанесением тонкопленочного покрытия методом магнетронного распыления очищенная подложка закрепляется на подложкодержатель-анод внутри камеры установки. Затем производится предварительная откачка камеры до низкого давления, дальнейшая откачка камеры до высокого вакуума (10^-1 Па) и получение покрытия путем распыления мишени из наносимого материала. В момент начала и в процессе осаждения одновременно с подачей напряжения и тока производится замер давления в камере (предусмотрена подача рабочих газов в камеру и регулировка потока натекания).

Измерение температуры проводятся с помощью термопары (помещенной внутрь камеры), сигнал с которой через нормализующий преобразователь НП002 поступает на микроконтроллер и в последствии обрабатывается. Давление в камере определяется обработкой сигналов ac_WRG от вакуумметра WRG. Подача рабочих газов и регулировка потока натекания осуществляется регулятором расхода газа PSV1 и PSV2 по соответствующим сигналам.