摘 要:介紹了如何利用PLC可編程控制器的自動控制和邏輯運算的優(yōu)點以及與人機界面的完美結(jié)合,直接在人機界面上操作和改變PLC的程序及封合爐運行參數(shù),達(dá)到靈活控制設(shè)備運行的目的。從而使設(shè)備操作變得更方便,更富有人性化。它充分體現(xiàn)了工控自動化在實際生產(chǎn)中的重要作用。
關(guān)鍵詞:PLC HMI 半導(dǎo)體封裝
1、 引言
由于國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)起步較晚,現(xiàn)國內(nèi)半導(dǎo)體二極管的封裝設(shè)備還停留在90年代水平,而國內(nèi)的設(shè)備生產(chǎn)商主要是從原國企獨立出來小公司,其技術(shù)水平還依賴于在原國企的陳舊技術(shù),且規(guī)模及研發(fā)力量遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于半導(dǎo)體封裝的快速發(fā)展。我公司是在目前的形勢下進入大陸的臺資企業(yè)。在臺灣,我們主要以服務(wù)于半導(dǎo)體行業(yè)的加熱設(shè)備,且有三十余年歷史,其成熟的技術(shù)和強大的技術(shù)開發(fā)力量,為臺灣的半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展建立不朽的功勛。
由公司剛剛研制的二極管真空封合爐,不僅在技術(shù)上打破國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的常規(guī),并把PLC和HMI第一次應(yīng)用到該設(shè)備,直接在人機界面上操作和改變PLC的程序及封合爐運行參數(shù),達(dá)到靈活控制設(shè)備運行的目的。并同時控制4只爐管工作,大大提高現(xiàn)場應(yīng)用的自動化水平。
2、系統(tǒng)主要組成結(jié)構(gòu)
(1)真空封裝爐管8只。其作用對原材料在高溫時封裝。
(2)加熱器4只。8只爐管共用4只加熱器,需要兩個臺車運行調(diào)整位置。該加熱器根據(jù)生產(chǎn)工藝要求提供最高1300℃的溫度。
(3)溫度控制器。該產(chǎn)品選用日本理化公司的多程式控制器P300作為三溫區(qū)的主控制,其控溫精度可達(dá)0.1%,且最多可提供256步的程式。F900為副溫度控制。
(4)PLC采用OMRON公司CQM1系列,其程序容量可達(dá)7k,在該設(shè)備的功能:執(zhí)行HMI指令,控制氮氣閥、真空閥、水閥、真空泵的運轉(zhuǎn),并及時接三來自壓力變送器的信號。并檢測設(shè)備運行中的異常狀況。
(5)HMI采用國內(nèi)最先進的Pro-face GP2501 10.4”單色觸摸屏,其主要功能控制設(shè)備的運行、停止、手動加氮氣、手動排氣等。并顯示設(shè)備運行中的參數(shù)、運行曲線、報警信息等。
(6)真空系統(tǒng)。
(7)制冷系統(tǒng)。
3、溫度運行工藝曲線
從運行曲線我們不難看出,PLC運行的大部分是步進指令,并同時控制4只爐管抽真空和加氮氣、排泄氮氣來使?fàn)t管達(dá)到工藝要求的真空度,然后再啟動溫度控制器,通過設(shè)定好的時間/溫度曲線控制加熱器的運行,整個溫度的運行通過PID參數(shù)控制,其控溫效果完全可以達(dá)到本工藝的要求。
4、HMI控制的主畫面
HMI在本案中完美地實現(xiàn)了控制與顯示的結(jié)合。通過顯示,操作者可以明顯看到此時臺車運行狀態(tài),爐管的真空度,加熱器的運行狀態(tài),極大方便操作者,省去了眾多復(fù)雜的按鍵,更增加了控制盤的簡潔控制,使使用者能夠很快熟練操作生產(chǎn)控制程序。同時能夠在設(shè)備異常時顯示出故障處及應(yīng)急解決辦法,也為設(shè)備維護人員提供盡快地解決方案。
5、結(jié)束語
該設(shè)備的成功研制,克服了用戶在使用中所遇到的種種困難,極大地提高產(chǎn)品生產(chǎn)量,顯著提高了生產(chǎn)效率,使操作變得更直觀,更富有人性化。