PLC大型真空卷绕镀膜机控制系统设计+源程序(5)
2.2 真空系统主回路设计
真空系统主回路是由两台机械泵、一台文持泵、一台罗茨泵、一台扩散泵及各种阀门组成的。（在这部分再补充一下各种泵的功能作用，为什么选用这些泵）各种泵所需的功率不同，选用的两台机械泵型号为2X-70A，功率大小为5.5KW。选用的罗茨泵型号为Z-600，功率大小为7.5KW，选用多的扩散泵型号为K-800，功率大小为8.4KW。选用的文持泵型号2X-15，功率大小为2.2KW。其硬件选型如下表1所示：
表1 真空系统硬件选型表
名称 机械泵1 机械泵2 罗茨泵 扩散泵 文持泵
型号 2X-70A 2X-70A Z-600 K-800 2X-15
功率 5.5KW 5.5KW 7.5KW 8.4KW 2.2KW
2.3 真空系统主电路图
2.3 真空控制系统设计
真空系统由5台真空泵、5个阀门、真空室和真空管道组成组成。该真空系统的工作过程分为四部分：准备过程、抽空过程、破空过程、关机过程。工作流程如图2.4所示。在准备过程中，要先开扩散泵加热，使扩散泵中油的油温升高到220°C以上，此时扩散泵才能正常工作，然而高温下的油很容易被氧化，因此，在开扩散泵加热之前要先开文持泵进行抽空，抽空到管道压力小于50pa后才能开扩散泵，文持泵与扩散泵是成对使用的。
1粗抽泵 2 旁通阀 3 罗茨泵 4 粗抽阀 5 前级阀 6 文持泵
7 扩散泵 8 高真空阀 9 放气阀 10 11 真空测量规管 12 电接点真空表
图2.4 真空控制系统结构简图
在抽空过程中，各泵和阀门的开启与关闭也是有着严格的顺序要求的，如：在开启高真空阀时要有一定的压力要求，也是为了防止扩散油被氧化，并且在开启高真空阀之前要保证破空阀和粗抽阀关闭，否则可能导致扩散油的爆炸。在真空系统工作前，各个真空泵是关闭的，各个阀门也是关闭的，经过准备过程、抽空过程、破空过程、关机过程这四步，各泵和阀门都经过一次开启和关闭后，又回到了未工作时的状态。并且本系统对各泵和阀门配有指示灯，一旦真空泵发生故障或阀门开关未到位就会自动报警。在本系统中，用到了两个温度开关和四个压力开关，将它们分别按照工作流程中的压力和温度条件设定一个值，当压力（温度）到达这个值时，压力（温度）开关自动闭合，启动下一步控制。
抽空分为三级抽，第一级是用粗抽泵；第二级是用罗茨泵；第三级是用扩散泵。这三级的抽空能力一级比一级强，在这个过程中，泵与阀门配合着使用，使被抽气体沿着不同的管道路径被抽出真空室，且它们的开启与关闭有着严格的顺序要求，一定要注意，顺序不要弄错。真空系统的具体工作过程如图2.5所示。
图2.5 真空系统的工作过程图
2.4 本章小结
本章队卷绕式镀膜机进行了介绍，包括卷绕式镀膜机的构造组成、真空系统的构成及工作流程，同时介绍了一些比较常用的卷绕式镀膜机的控制方法和可编程控制器PLC构成、特点和应用。
3 基于PLC的卷绕式镀膜机真空系统的设计
最初的真空镀膜机控制系统是采用单片机设计的，操作工人按照流程图切换手动开关完成工艺流程。由于单片机的工作性能受环境因素的影响较大，特别在电磁干扰比较恶劣的条件下工作，其可靠性不高、工作性能不稳定。因而，目前的真空镀膜机采用PLC来设计的控制系统，以其高可靠性、控制系统设计灵活方便等优点，在真空镀膜机的控制系统中逐步取代单片机。