e型電子槍電源自動控制裝置的製作方法

2023-07-13 08:46:46

專利名稱：e型電子槍電源自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種自動控制裝置，具體涉及一種電子槍電源自 動控制裝置。
背景技術：
電子槍是一種工作在真空狀態下，通過加速高壓對電子云進行加 速引出的裝置，目前在難溶金屬的冶煉及蒸發領域廣泛應用。e型電 子槍系統是非線性時滯系統，在大功率情況下特別是在多臺電子槍同 時工作時運行狀態很複雜，而對於e型電子槍系統的電子槍電源自動 控制裝置，它應具有的作用是在e型電子槍在高功率下進行難溶金 屬蒸發過程中，能對電子槍電源進行閉環控制；當電子槍高壓短路打 火時，能夠進行有效處理；抗幹擾能力強，能夠使電子槍穩定安全運 行。目前國內外使用e型電子槍多應用於低功率蒸發鍍膜，很少用於 高功率蒸發難溶金屬。現有技術的缺陷是當e型電子槍高功率工作 時，尤其是多臺電子槍同時工作時，高壓電源與PLC控制裝置之間 沒有屏蔽措施，因而存在抗幹擾能力弱的缺陷；當高壓短路打火時， 存在功率閉環控制差，異動大和安全性低等缺點。 發明內容
本實用新型是為了克服現有技術存在的缺點而提出的，針對e型電子槍系統為非線性時滯系統的特性，提供一種能夠進行自控、能夠 對電子槍的異常情況進行攀急處理並且及時地恢復到正常工作狀態 的控制裝置。
本實用新型的技術方案如下
一種e型電子槍電源自動控制裝置，包括本地控制箱、觸控螢幕及 遠程控制計算機，其特徵在於本地控制箱內設有PLC主機及分別
PLC主機相連接的繼電器、RS422轉232通信模塊和A/D、 D/A採樣 模塊，箱體上設有觸控螢幕埠、報警埠、電源信號傳遞埠、 2個 PLC間通信埠、電源埠、接地埠，電子槍電源通過電源埠分 別與繼電器A/D、 D/A採樣模塊相連接，觸控螢幕通過觸控螢幕埠與 PLC主機連接，遠程計算機通過一個PLC間通信埠與RS422轉232 通信模塊連接，另一個PLC間通信埠用來連接其他本地控制箱， 電源埠連接電源，用於給PLC主機供電，接地埠通過導線與地 相連，使本地控制箱的箱體與地等電位。
上述的e型電子槍電源自動控制裝置中，其中所述的PLC主機 採用FX2N-32MT，觸控螢幕採用POD UG330H-SS4。
本實用新型的有益效果禾擁PLC主機為控制核心，將PLC主 機、通信模塊、A/D、 D/A模塊和繼電器封裝在本地控制箱中，且本 地控制箱接地，整個箱體相當於一個屏蔽層，使強弱電分離，有效保 護箱體內部器件在工作時不受外部高壓打火短路信號幹擾和其它電 磁幹擾，整個系統抗幹擾性強，工作可靠；利用PLC中斷功能，能夠對電子槍異常情況進行緊急處理和及時恢復到正常狀態；利用觸摸
屏和遠程控制計算機可以在鄰場或遠程方便靈活地控制電子槍電源，
減少工作人員的工作量。


圖1是本實用新型提供的一種e型電子槍電源自動控制裝置本地 控制箱接線埠面板示意圖2是本實用新型提供的一種e型電子槍電源自動控制裝置本地 控制箱內部示意圖3是本實用新型提供的一種e型電子槍電源自動控制裝置整體 結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。 如圖1和圖2所示，本地控制PLC通過控制A/D模塊對e型電 子槍電源進行參數採樣，得到e型電子槍電源各項參數，並對電源進 行閉環控制。以自控裝置主要工作狀態功率的閉環控制為例，PLC主 機通過控制A/D模塊得到電子槍高壓和束流參數，計算得出電子槍 功率，並與設定功率進行比較，通過負反饋對功率進行閉環控制。各 項參數可通過本地觸控螢幕或遠程計算機顯示，設定值和操作控制均可 通過本地觸控螢幕或遠程計算機輸入設定。進行功率閉環控制時，PLC的調節步長和調節時間間隔是隨著當
前功率值的情況而變化的，這與一般e型自控系統是不變的有所不
同，主要是基於電子槍系統的特殊情況而考慮的由於電子槍系統是 時滯系統，滯後時間為4，這樣原則上自控系統的調節時間間隔T要 大於At，否則會成為反阻尼系統，但是因為電子槍滯後時間At不固定， 在某些條件下比較長，進而造成調節時間間隔也比較長，系統調節過 慢，尤其表現在功率需要較大變化階段。
為了彌補上述缺點，自控系統採用調節時間間隔隨著當前功率值 的情況而相應設定的方法，具體方法如下當前功率值與功率設定值 相差較大時，調節時間間隔設為某一較小值，其值一般都要小於滯後 時間At，調節歩長也相應較大，從而使當前功率快速接近設定值；當 當前功率值與功率設定值相差到某一較小值時，即當前功率值已經很 接近功率設定值時，調節時間間隔設為某一較大值，調節步長也相應 減小，讓當前功率逐步接近設定值，防止超調；噹噹前功率值與功率 設定值相差到更小範圍時，其差值已經小到自動控制幅度(電子槍系 統允許的功率誤差範圍)內時，反而再次減小調節時間間隔和調節步 長，這樣做的目的是因為在當前功率值與功率設定值的差值在自動控 制幅度以內時自控系統不調節，即不改變控制輸出值。自控系統只不 過是在快速的監測當前功率是否在自動控制幅度內，系統是否正常運 行， 一旦當前功率超出自動控制幅度範圍外時，自控系統立刻以系統 最小幅度調節控制輸出值，使功率以最快速度回到自動控制幅度內。 電子槍運行過程中可能發生各種異常情況，最為常見的是電源高壓短路打火。在打火時電源會立刻給PLC —個高電平信號，PLC利 用中斷功能停止自控，並記住此、刻輸出控制值，同時把控制輸出值減
小到某一特定值。PLC收到中斷信號時開始計時，計時時間參考電源
自動恢復高壓時間來設定，略大於電源自動恢復高壓時間，計時結束 後再進行功率調節。計時結束後自控系統把輸出控制值恢復到打火前 一刻的輸出控制值，而此刻高壓也已經恢復正常，功率也恢復正常。
權利要求1. 一種e型電子槍電源自動控制裝置，包括本地控制箱、觸控螢幕及遠程控制計算機，其特徵在於本地控制箱內設有PLC主機及分別與PLC主機相連接的繼電器、RS422轉232通信模塊和A/D、D/A採樣模塊，箱體上設有觸控螢幕埠(1)、報警埠(2)、電源信號傳遞埠(3)、PLC之間的通信埠(4)、電源埠(5)、接地埠(6)，電子槍電源通過電源埠(3)分別與繼電器A/D、D/A採樣模塊相連接，觸控螢幕通過觸控螢幕埠(1)與PLC主機連接，遠程計算機通過一個PLC間通信埠(4)與RS422轉232通信模塊連接，另一個PLC間通信埠(4)用來連接其他本地控制箱，電源埠(5)連接電源，用於給PLC主機供電，接地埠(6)通過導線與地相連，使本地控制箱的箱體與地等電位。
2. 如權利要求1所述的一種e型電子槍電源自動控制裝置，其特徵在於所述的PLC主機採用FX2N-32MT，觸控螢幕採用PODUG330H-SS4。
專利摘要本實用新型涉及一種e型電子槍電源控制裝置，針對e型電子槍系統為非線性時滯系統的特性，提供一種能夠進行自控、能夠對電子槍的異常情況進行緊急處理並且及時地恢復到正常工作狀態的控制裝置。以PLC主機為控制核心，且將本地控制箱通過屏蔽線與電源連接，可以有效地防止e型電子槍系統在工作時的高壓打火短路信號幹擾及其它電磁幹擾，整個系統抗幹擾性強，工作可靠；利用PLC中斷功能，能夠對電子槍異常情況進行緊急處理和及時恢復到正常狀態；利用觸控螢幕和遠程控制計算機可以在現場或遠程方便靈活地控制電子槍電源，減少工作人員的工作量。
文檔編號G05B19/418GK201269997SQ20082013953
公開日2009年7月8日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者王洪強, 高學林 申請人:核工業理化工程研究院