Курсовой проект

“С И С Т Е М Ы А В Т О М А Т И Ч Е С К О Г О

У П Р А В Л Е Н И Я О Б О Р У Д О В А Н И Я”

ТЕМА ПРОЕКТА:

Система автоматизированного управления установки вакуумного нанесения покрытий.

2002 г.

Оглавление.

Оглавление.

Введение.

Описание установки

Описание процессной модели.

Комплексная принципиальная схема.

Техническое задание на элементы и узлы машины.

Блок нормализации сигналов.

Блок ключей.

Блок питания на 12В.

Блок питания на 15В.

Блок питания на 24В.

Расчет блока нормализации сигналов.

Описание автоматизированной работы.

Список литературы.

Введение.

Целью данного курсового проекта является разработка системы автоматизированного управления вакуумной установки полунепрерывного действия О1НИ-7-006 “Оратория 5”. Необходимо автоматизировать напуск газовой смеси в рабочую камеру.

Курсовой проект выполнен на четырех листах формата А3 и расчетно-пояснительной записки. На первом листе приведены алгоритмы автоматизированных процессов. На втором и третьем листах – комплексно- принципиальная схема установки: механика, вакуумная система, газовая система, энергообеспечение, системы автоматизированного обеспечения. На четвертом листе - принципиальная электрическая схема блока нормализации сигналов. В расчетно-пояснительной записке приведены необходимые пояснения и расчеты, отражены принципы построения СУ установки, даны описания листов проекта.

Описание установки.

В установке УВН 01НИ-7-006 прямоточного шлюзования совмещены во времени вспомогательные операции (загрузки, разгрузки и откачки шлюзовой камеры, нагрева и очистки подложек и т.д.) с основной операцией – осаждением пленок. Длительность цикла обработки включает лишь время осаждения пленки и перемещения изделия из позиции в позицию.

Техническая характеристика УВН 01НИ-7-006:

1. Производительность: 200…600 изд/час (в зависимости от требуемой структуры покрытия и количества одновременно загружаемых заготовок);

2. Предельное остаточное давление в рабочей камере: не более ;

3. Число рабочих позиций: 4;

4. Рабочее напряжение магнетронной системы распыления: 400…500 В;

5. Частота вращения 2-степенного планетарного механизма: 30 об/мин;

6. Расход холодной воды при давлении 0,3…0,4 МПа: не менее 1000 л/час;

7. Давление сжатого воздуха: 0,4…0,5 МПа;

8. Максимальная потребляемая мощность в установившемся режиме: 25000 ВА;

Рис. 1. Установка вакуумного напыления 01НИ-7-006.

Установка 01НИ-7-006 снабжена планетарной системой вращения держателей заготовок и предварительной плазмохимической очисткой в едином вакуумном цикле. Использование нескольких источников позволяет получать многослойные покрытия. Установка состоит из вакуумной камеры 1 (рис. 2), внутри которой на карусели 4 закреплены четыре цилиндрические камеры 2 с открытыми торцами, снабженными уплотнительными элементами. УВН представляет собой многопозиционную установку карусельного типа. Установка имеет четыре рабочие позиции, размещенные в вакуумной камере 1. Рабочая камера 1 имеет подъемную крышку, что обеспечивает доступ к внутрикамерным устройствам для их обслуживания, чистки и ремонта.

Цилиндрические камеры 2 с держателями заготовок 5 переводятся из одной позиции в другую поворотом карусели 4 на 90° с помощью пневмопривода. На первой позиции – шлюзовой – производится загрузка держателей через откидную крышку 3 с последующей откачкой шлюзовой камеры форвакуумным насосом. В шлюзовой камере также осуществляется предварительная плазмохимическая очистка поверхности заготовок в среде галогеносодержащих газов, подаваемых через блок натекателей. Возбуждение плазмы осуществляется через ВЧ-электрод 10.

Рабочие позиции отделены вакуумной блокировкой от общей камеры за счет малого диффузионно-щелевого зазора. Цилиндрическая камера 2 при загрузке и выгрузке держателей соединяется с атмосферой. При этом герметизация вакуумной камеры 1 осуществляется с помощью уплотнительных элементов на торцах цилиндров и герметичных сильфонов 7. После шлюзования при переходе цилиндра 2 в другую позицию карусель 4 сначала опускается, затем поворачивается (в это время во всех цилиндрах выравнивается давление) на угол 90° и поднимается вверх до плотного соединения верхних уплотнительных элементов цилиндров 2 с верхней стенкой камеры 1. При этом приводной вал планетарного держателя 5 входит в зону зацепления с выходным валом ввода движения 8, соединенного с приводом вращения.

На каждой рабочей позиции в зону обработки напускается соответствующий рабочий газ; таким образом, создаются условия для независимой работы каждой позиции. Держатели 5 получают вращение через ввод 8 и, обкатываясь по ребру на внутренней поверхности цилиндра 2, заставляют заготовки совершать планетарное движение относительно источника 6.

Описание процессной модели.

В данном курсовом проекте разрабатывается процессная модель автоматизированного управления для промышленной установки магнетронного нанесения тонких пленок в вакууме методом магнетронного распыления см. лист. “Процессная модель”.