Расчетно-пояснительная записка

Тема: Автоматизация установки УВН-3

Москва 2016

Оглавление

1 Введение 4

2 Комплексно-принципиальная схема 6

2.1 Описание КПС 6

2.2 Элементы механической КПС 7

3 Описание системы энергообеспечения и управления 15

3.1 Элементы системы управления 15

3.2 Элементы системы энергообеспечения 22

3.3 Силовое оборудование 25

4 Документы, сопровождающие КПС 27

5 Описание процессной модели 28

Сервисные функции 36

6 Расчёт и описание принципиальной электрической схемы 37

7 Описание управляющей программы 38

Заключение 39

Список использованных источников 40

Реферат

Курсовой проект содержит 5 графических листов, выполненных в пакете КОМПАС-3D V14 и Corel Draw. Расчетно-пояснительная записка выполнена в Microsoft Word 2010, содержит 40 листов, 30 рисунков и 4 таблицы. В проекте разработана система автоматического управления установкой поста термовакуумной обработки (ТВО).

1-ый лист содержит комплексную принципиальную схему установки.

2-ой лист содержит комплексную принципиальную схему питания и управления с указанием всех энергетических и управляющих сигналов и перечнем всех элементов.

3-ий лист содержит процессную модель работы САУ, а также алгоритм работы установки, разбитый на подпроцессы.

4-ый лист содержит принципиальную электрическую схему соединений САУ.

5-ый лист содержит внешний вид управляющей программы.

• Введение

Основной целью курсового проектирования является модернизация и автоматизация установки вакуумного нанесения тонких плёнок УВН-3. Данная установка является установкой лабораторного типа. Поставлена задача автоматизации процесса нанесения тонких плёнок путем разработки максимально эффективной САУ с учетом особенностей установки и протекающих процессов.

Целевой интерфейс

Установка УВН-3 предназначена для нанесения тонких плёнок на 4 пластины. Производительность зависит от материала, скорости откачки, скорости установления режимов проведения процесса, реакции оператора на меняющиеся парметры.

Механический интерфейс

Пластины устанавливаются на подложкодержателе, который в свою очередь подсоединён к шаговому двигателю. С помощью шагового двигателя при вращении на 1/8 оборота пластины либо открываются, либо закрываются от распылённого металла.

Рисунок 1 – Общий вид установки

Основными элементами установки являются:

• Вакуумная система (Спиральный и турбомолекулярный насосы, два клапана, затвор и управляющий контроллер).
• Камера (технологический колпак с ручным клапаном напуска).
• Магнетрон (с системой подачи воды для охлаждения, подачи газов для создания рабочего давления).
• Система поворота пластин (шаговый двигатель и подложкодержатель).

Технические требования:

1. Напряжение питания 220 В и 380 В.
2. Давление охлаждающей воды 1,5 атм, расход не менее 0,5 м /ч, температура от 5 до 20 С˚.
3. Сопротивление системы заземления не более 4 Ом.

Технические характеристики:

1. Предельное давление в камере 10^-4 Па.
2. Время достижения давления 10^-4 Па в камере – 30 мин.
3. Максимальный размер пластин – 100 мм.
4. Максимальная мощность магнетрона – 1000 Вт.

Энергетический интерфейс

Питание установки производится от сети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Магнетрон питается от сети с напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Информационный интерфейс

Информационный интерфейс после разработки САУ будет состоять из процессорного модуля СPU-188-5 фирмы Fastwell, который монтируется в корпусе в стойку. К данному модулю через соответствующие интерфейсы присоединяются локальные микроконтроллеры управления вакуумными насосами, регулятором расхода газа, системой охлаждения магнетрона, сенсорный экран, система ввода информации (клавиатура). Предусматривается работа в автоматическом режиме и в режиме полуавтомата, с контролем действий оператора.