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摘 要

现在，镀膜技术在当今社会的应用已经越来越广泛而且它的发展空间也是很大的。在过去的技术当中，我们都采用单片机对镀膜机系统进行控制，这样的控制方式存在着很多缺点。比如系统的性能会受到环境因素的影响，尤其在电磁干扰恶劣的情况下，这种情况下控制系统的可靠性很低，性能及其不稳定。目前使用PLC对镀膜机的控制系统克服了以往这些技术的缺点。因此，研究使用PLC控制镀膜机还是具有重要的研究价值和研究意义的。

镀膜机是由控制系统、电路系统、蒸镀系统等各部分组成的。基于PLC的控制系统的设计对镀膜机设备的稳定运行有着重大的作用。本文主要介绍了基于PLC的镀膜机控制系统的硬件组成、控制原理等。使用PLC的编程软件，进行程序的设计实现对镀膜机控制系统工作工况进行准确的控制。 

在工程领域当中，工控组态软件的应用很广泛。本次镀膜系统，我们就是使用组态软件来编写成上位机部分。最后，通过上位机对镀膜机系统进行XYZ轴的定位以及电机转速的调整。本次设计的最终结果是通过编写组态人机界面来接收指令，通过串口给PLC控制器，实现电机的速度位置控制以及烘干温度的闭环控制，还有通过上位机组态软件或触摸屏实现参数调整或操作

关键词: 镀膜机 PLC 上位机 工控组态软件

Design of coating machine control system based on PLC

Abstract

Nowadays, coating technology has become more and more widely used in today's society, and its development is also very large. In the past, we used single-chip microcomputer to control the coating machine system, so there are many shortcomings in this control mode. For example, the performance of the system will be affected by environmental factors, especially in the case of bad electromagnetic interference, in this case, the reliability of the control system is very low, performance and instability. At present, the control system of coating machine using PLC has overcome the shortcomings of previous technologies. Therefore, it is of important research value and research significance to study the use of PLC to control coating machine.

Coating machine is composed of control system, circuit system, evaporation system and other parts. The design of the control system based on PLC plays an important role in the stable operation of the coating machine. This paper mainly introduces the hardware composition and control principle of the coating machine control system based on PLC. The use of PLC programming software, procedures for the design and implementation of coating machine control system working conditions accurately control.

In the field of engineering, the function of industrial control configuration software MCGS can not be ignored. In this coating system, we are using MCGS to write into the upper computer section. Finally, the positioning of the XYZ axis and the adjustment of the motor speed are carried out by the host computer. The final result of this design is to receive instructions by writing the configuration interface through the serial port to the PLC controller, the motor speed and position control loop drying temperature control, and through the PC configuration software or touch screen to achieve parameter adjustment or operation

Keywords: coating machine, PLC, upper computer, industrial control configuration software

目录

摘 要  I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1  课题背景及意义 1

1.2镀膜机概述 1

1.3真空镀膜原理 2

1.3.1蒸发法 2

1.3.2阴极溅射法 2

1.4 镀膜的应用 2

1.5 课题研究内容 2

第二章 镀膜机整体设计方案 3

2.1 控制方案设计 3

2.1.1 方案讨论 3

2.1.2 方案设计 3

2.1.3 控制要求 4

2.1.4 控制系统结构 4

2.2 PLC控制器选择 4

2.2.1 PLC选型原则 4

2.2.2 可编程序控制器PLC简介 5

2.2.2.1 PLC的基本组成 5

2.2.2.2 PLC控制系统的特点 5

2.2.2.3 PLC的应用领域 6

2.2.2.4 PLC技术发展新的动向 6

2.3 驱动电机 7

2.3.1 步进电机和伺服电机比较 7

2.3.2步进电机的内部结构 7

2.3.3 步进电机改进研究 8

2.4上位机 9

2.4.1 触摸屏简介 9

2.4.2 组态软件介绍 9

2.5 本章小结 10

第三章 镀膜机控制系统硬件设计 11

3.1 控制系统结构 11

3.2控制系统电路图 11

3.3电气设计 12

3.3.1 供电模块 12

3.3.2 驱动模块 13

3.3.3开发平台 14

3.4温度闭环控制系统 14

3.4.1 闭环控制的基本知识 14

3.4.2 温度的闭环控制 15

3.4.3 温度控制 16

3.5 本章小结 17

第四章 PLC程序设计 18

4.1 设计PLC程序步骤 18

4.2 三菱PLC控制器选择 19

4.2.1三菱PLC特点 19

4.2.2 FX系列PLC硬件 20

4.3 编程软件GX WORKS2 21

4.4 PLC编程 21

4.5 PLC的I/O分配 22

4.6 PLC程序 24

4.7 PLC程序写入 27

4.8 本章小结 27

第五章 上位机组态设计 28

5.1 上位机的选择 28

5.2 MCGS组态设计 28

5.2.1 MCGS绘制 28

5.2.2与PLC连接 29

5.2.3 变量的定义 29

5.2.4 温度系统模块 30

5.2.5 运行工况 31

5.2.6参数设置 32

5.2.7 组态画面及其功能 33

5.3 本章小结 34

第六章 控制系统调试 35

6.1调试过程 35

总结 38

参考文献 39

致谢 41

第一章 绪论

1.1  课题背景及意义

在八十年代的时候，我们国家就已经才开始接触镀膜行业。而八十年代中期以后，一部分企业单位才有镀膜机。但是因为技术的问题，我国镀膜技术还是落后发达国家很多步。进入九十年代以后，我国经济的发展快速发展，我们对镀膜机要求也日益渐增。现在，我们也会不断的引进国外的镀膜技术，来满足国内的需求。

我国的科技水平快速的发展，智能化的研究也是当今技术的主流发展方向。这样，镀膜技术的智能化也引起了很大程度的关注。我国现在已经花费了很大的精力致力于智能化的镀膜设备的研究。并且这项技术在现在的工业当中也得到了很大应用。那么，现在高可靠性的智能化镀膜机的研究是势在必行。镀膜机外观如图1-1所示：

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