真空磁控溅射镀膜设备用户手册Word格式.docx
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1.2传送系统
传送系统共24台操作电机,上下片平台各4台,工艺区11台,回传区5台传动电机,除上下片平台各有2台电机可实现双向传动外,其余电机均为单向传动;
其中除M3–M9可以通过端子通断和模拟量信号协同控制电机转速外,其余电机的传动速度由端子通断直接控制;
1.3加热系统
加热系统共66台,在连续生产过程中,逐段加热工艺区腔室内的温度,以确保在玻璃在镀膜过程中的环境温度,加热系统进行PID运算,通过固态继电器的电压脉冲控制加热器的加热频率;
1.4溅射电源
在工艺区有4个溅射室,室内配置MF中频溅射电源和DC直流溅射电源,通过电源产生的高电压电离气体分子;
1.5冷却水
机械泵、分子泵、溅射电源冷却管路安装有压力检测设备,通过水流开关检测冷却水压力是否符合设备冷却的要求;
1.6工艺气路
气路由供气管道,流量计和切断阀组成;
2.系统供电
2.1柜体通电前检查
Ø
柜间连接线校核;
所有断路器,熔断器处于断开状态;
检查泵组柜,电加热柜一次主排、母排绝缘和是否短路;
检查泵组柜,PLC柜,电加热柜,电源柜是否短路;
2.2现场设备通电前检查
电缆接线的校核;
接线的电源电压等级是否与设备匹配;
机械泵,罗茨泵,传动电机通电前进行三相对地绝缘(电阻>
0.5M欧)测试;
其它现场设备是否有短路现象,例如分子泵,阀门等;
控制回路的功能测试;
2.3电源送电顺序
2.3.1PLC控制柜
传动控制柜PLC模块电源供电(220V)
QF51->
SB54(面板)->
QF81;
PLC控制柜及PLC模块触摸屏供电(220V)
QF82;
检修插座供电(220V)
QF86;
传动控制柜I/O模块供电(24V)
SB54->
QF71->
QF74;
PLC控制柜I/O模块供电(24V)
QF71.1;
流量计供电(±
15V)
QF61;
温度控制器供电(24V)
QF64->
QF64.1;
中频/直流控制电源(24V)
QF66;
阀门,机械泵气镇,油镇供电(24V)
QF84->
QF84.1;
光电开关及真空计电源(24V)
QF85;
传动电机供电(380V)
QF51(泵组控制柜)-->
QF165(泵组控制柜)-->
(QF52-QF311)
2.3.2电加热柜
电加热供电(220V)
QF51(泵组控制柜)->
QF166(泵组控制柜)->
(QF54~QF185)
2.3.3泵组柜
机械泵供电(380V)
QF111(进片室)
QF114(工艺区)
QF116(出口室)
罗茨泵供电(380V)
QF112(进片室)
QF115(工艺区)
QF118(出口室)
分子泵供电(380V)
(QF111-QF162)
中频溅射电源供电(380V)
QF411->
(QF412-QF416)
直流溅射电源供电(380V)
(QF421-QF432)
3.PLC运行程序
PLC程序采用三菱GXWorks21.31H开发。
依据TFT生产工艺,软件设计有以下的工作模式;
3.1环境模式
工作环境可设定为大气环境和真空环境;
设计大气环境的主要目的用于检查设备的运行状况,如传动是否存在卡架的现象,门阀开关限位是否到位等;
真空环境为设备正常工作所达到的必需条件;
在大气模式下除分子泵外,所有设备都可以手动测试;
注意:
在手动模式下传动始终以低速运行,只有在自动运行时,传动才以不同的速度运转;
3.2工作模式
工作模式分抽气模式,生产模式,保压模式和停止模式;
只有环境模式设置为真空模式后,工作模式才可以进行选择;
抽气模式
抽气模式使生产线达到具备生产条件的真空度,抽气模式的运行的规程为:
1.所有带限位设备的开限位检查(门、管道阀、分子泵阀、破空阀);
2.确认开限位检查通过后,对以上设备进行关限位检查;
3.确认关限位检查通过后,关闭1#,6#门,打开2#,3#,4#,5#室门;
4.确认以上门开、关到位后,启动所有机械泵;
5.确认所有机械泵启动并热泵完成后(热泵时间5分钟),打开机械泵对应的管道阀;
6.确认管道阀打开后,在管道真空度满足的条件下,启动罗茨泵;
7.确认罗茨泵启动后,在腔室内压力小于50Pa,管道压力小于10Pa,开分子泵阀;
8.待分子泵阀全部打开后,满足分子泵启动条件,启动各腔室分子泵;
9.分子泵全部开启(部分开启,设备未使能系统会默认为分子泵已开启)等待约8分钟(分子泵由速度0达到全速旋转)后,关闭2,3,4,5#门,程序提示抽气结束;
10.抽气完成前,系统设计有180秒的等待时间,如在该时间内没有将工作模式由抽气转化为生产模式,则抽气模式将自动转换为保压模式;
生产模式
生产模式由抽气模式完成后(提示抽气已完成)才能实现切换,生产模式执行的规程为:
1.复核室门是否已关闭,复核破空阀和放气阀是否已关闭;
2.待确认以上设备已完成后,复核所有机械泵是否已启动;
3.确认机械泵已启动,且已经过完全热泵,复核所有管道阀是否已开启;
4.确认管道阀已开启后,复核罗茨泵和分子泵阀是否已开启;
5.确认罗茨泵与分子泵阀开启无误,复核所有分子泵是否已运行;
6.复核分子泵已运行,且达到全速运转(默认8分钟),确认无误后,系统进入正常生产阶段;
按生产工艺的要求,顺序开/关各腔室门,管道阀、破空阀等,顺序启动传动电机,实现自动化生产;
保压模式
保压模式可以在抽气模式或者生产模式下切换,保压模式主要工作为依次序停止泵组,停止后不打开放气阀;
保压模式运行的规程为:
1.首先将传动设置为停止运行;
系统关闭1#,6#室门,打开2#,3#,4#,5#室门;
关闭破空阀;
2.确认1-6#门开关已就位,确认进、出片室破空阀已关闭,停止所有分子泵运行;
3.确认所有分子泵已完全停止(丛完全运行到停止约需8-10分钟),关闭分子泵阀;
4.确认所有分子泵已全部停止后,关闭分子泵前级阀;
5.确认分子泵阀已关闭,关闭管道阀;
6.确认所有管道阀已关闭,系统停止罗茨泵;
7.确认罗茨泵已停止,系统关闭机械泵;
8.确认机械泵已关闭后,打开管道放气阀,自动放气30秒后,管道放气阀自动关闭;
放气模式
停止模式只能在保压模式下切换;
停止模式运行的一般规则为:
1.确认腔室内加热温度,如腔室内温度大于70度,系统将不允许由保压模式切换为停止模式;
2.放气模式在放气前执行与保压模式相同的操作;
3.确认泵组已完全停止,分子泵阀和管道阀在关闭的条件下,打开破空阀,执行放气程序;
4.待真空计显示为大气状态,关闭放气阀;
3.3安全连锁
系统安全连锁条件为:
分子泵
当分子泵出现运行故障,系统停止分子泵运行,关断分子泵前级阀;
当分子泵出现水流异常,系统检测到无水信号后如30S水流检测仍无信号,系统停止分子泵运行;
罗茨泵
罗茨泵(热继电器17A)出现电流过大,系统停止罗茨泵运行,关断分子泵前蝶阀,停止分子泵运行;
机械泵
机械泵(热继电器)出现电流过大,系统停止机械泵运行,然后依次关断分子泵前蝶阀,停止分子泵运行;
停止罗茨泵运行;
打开机械泵与罗茨泵之间的自吸阀,执行自动放气程序后30S关闭自吸阀;
压力检测
在生产过程中,当管道内真空度(压力)因不明原因快速上升超过安全限值(500Pa),系统关断分子泵前蝶阀,停止分子泵运行;
溅射靶
当出现冷却水中断(信号由1变为0),持续超过30S,如为计算机远程控制,计算机停止相应靶的运行;
系统急停
按下面板(工艺区)或者是外部的急停按钮,系统将停止传动的运行;
3.4系统报警
当系统内出现设备异常,系统触发蜂鸣器,提示用户关注设备运行异常,系统内设定的报警可分为以下几类:
系统报警
系统报警主要提示用户CPU及PLC硬件系统本身存在故障,告知用户关注并及时解决出现的问题,这些问题包括:
出现输入输出模块校验出错,请检查所有I/O模块,如发现未供电或者模块红灯闪烁,请检查供电线路或者停电更换该模块;
出现电池电量不足,请更换CPU存储器电池;
出现自检测出错,请将CPU(RESET键)为复位状态,让后再重新上电;
出现CPU运行故障,系统故障代码1001,将CPU运行开关切换至停止(STOP)状态,将CPU置为复位状态,停止3-5秒后,重新将(RESET)置位,然后重新上电;
过程报警
包括机械泵(热继),罗茨泵(热继),分子泵故障报警,冷却水报警,直流电源、中频电源故障报警,电机故障报警,门、阀开关过程报警;
机械泵和罗茨泵报警信号取自于交流接触器下端的热继器,出现用电设备电流(罗茨泵17A)超过热继允许范围,产生报警;
分子泵报警信号取自于分子泵本身,分子泵出现旋转异常、水冷却异常,分子泵面板橙色灯常亮,产生报警;
冷却水报警信号取自于管道中的水流开关,信号1表示水流正常,0信号产生报警;
直流电源报警信号取自于电源的启动标志,电源在本地/远程模式下已正常启动,则不产生报警,如已启动,而设备未启动则产生报警;
中频电源报警信号取自于电源的报警输出,电源在运行过程中出现报警,输出报警信号;
如中频电源未供电,该报警信号一直存在;
电机故障信号取自于变频器故障输出,变频器出现输出故障,扭矩过载,产生报警;
门阀开关(分子泵阀、管道阀、破空阀,门)超时报警,以上设备均有开、关到位的信号,在指定时间(5S)内设备执行开关动作,如果没有由开->
关或者由关->
开,系统产生超时报警,提示用户进行处理;
传动异常报警
框架在行进过程出现卡架、电机运转异常、框架信息丢失、光电开关未感应等情况产生此报警,该报警为紧急报警,如出现该报警提示用户尽快进行处理;
报警产生的条件信号取自于框架在传动辊道上实际运行的速度(需实际测算得来):
其中从进片过渡室->
出片过渡室之间的7个腔室,异常报警信号取每个感应光电的信号,如在计算时间内,电机在运转,而光电感应开关一直存在被遮挡的情况,则表示该点的传送存在问题,产生传送异常报警;
除以上7个腔室外,其余的异常报警信号取自于框架信息的传送时间,在计算时间内,电机旋转,而框架信息没有传送至下一段,则系统认为传送故障,产生传送异常报警;
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