B&R PCC及ACOPOS伺服在刻蚀线上的应用 |
[摘 要] 以荫罩刻蚀线的刻蚀腔体内的摇摆电机控制对象为对象，采用了B&R的PCC和ACOPOS伺服控制器，对同步电机进行运动控制，使摇摆腔体内电机能快速、稳定地跟随设定曲线，并按照设定曲线运动。PCC中PVI使PCC方便地与上位机进行通信；PowerLink使伺服间的通信实时快速；PCC的高级编程语言C使PCC完成传统PLC不能完成的高级应用， 如曲线的生成；而虚轴概念的引入更是提高了电机运行的可靠性。
1 简介
1．1 系统简介
系统为普通槽孔荫罩刻蚀线，主要包括开卷部分、刻蚀腔体部分、第一水洗部分、电解剥离部分、最终水洗部分和最后的烘干及撕边部分。 表面有光致抗刻蚀剂的成卷钢带，在开卷部分被拉开，并送入刻蚀腔体。腔体刻蚀液为FeCl3，与钢带的无光抗部分反应，形成槽孔。第一水洗的作用为停刻蚀，将荫罩表面的FeCl3均匀地完全去除。剥离部分用于剥离钢带表面的光抗，剥离液为NaOH。最终水洗除去钢带表面的NaOH和杂质。烘干部分烘干钢带表面的水分，防止生锈。之后钢带进入撕边机，撕去荫罩四周的废边。刻蚀生成的工艺过程如图1所示。
图1 刻蚀生产线工艺过程
刻蚀腔体部分为整个系统的关键，其刻蚀的效果直接影响到产品的合格率。整个刻蚀过程有6个腔体，每个腔体中有上下两对喷嘴，分别由两台电机控制，电机控制喷嘴来回摆动。因此整个刻蚀部分由12台电机组成。由于电机不断来回摆动，这里称之为摇摆电机。
1．2 摇摆电机运动简介
根据工艺要求电机必须按照一定轨迹运行，而且不同的电机运行轨迹有所区分。由于对运行曲线的高要求，摇摆电机的控制选用了B&R的PCC及ACOPOS伺服控制器。
在上位机，工作人员给定一条轨迹上的16个点，如图2所示，其中横轴为位置，纵轴为速度。12台电机每台都有一条设定的曲线。PCC除了完成对电机的起动、停止、运行等逻辑控制外，主要的功能就是控制电机按一定的轨迹运动，使得这个轨迹同时经过所设定的16个点，并且保证电机运行的平稳。由于要求快速响应和高控制精度，摇摆部分使用同步伺服电机进行运动控制。之前使用东芝公司的PLC，有摆动不平滑的问题，因此改用B&R开发的高性能控制器PCC。PCC在控制器中使用嵌入式操作系统，且设备层网络采用实时以太网，可以实现非常高的实时控制要求。
图2 摇摆电机轨迹点设置 |
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