Rekonstrukce vakuové napařovací aparatury TESLA UP313
Cíl rekonstrukce - kompletní výměna elektroinstalace za účelem dosažení částečné automatizace a splnění všech současných požadavků na bezpečný a spolehlivý provoz zařízení.
Do zařízení byl navržen nový řídicí systém na bázi PLC SIEMENS LOGO!8. Jako operátorské rozhraní byl použit grafický HMI panel cMT2078X od firmy Weintek. Pro aparaturu byl navržen zakázkový přístroj pro měření tenkých vrstev pomocí krystalu 5 MHz. Tyto tři prvky tvoří automatický řídicí systém, s plně grafickým operátorským rozhraním. S možností vytváření technologických postupů, sběru dat z procesu a kontrolu tloušťky napařované vrstvy.
Měření tlaku v aparatuře zajišťují tři vakuové snímače z produkce firmy Pfeiffer Vacuum.
Z aparatury byly odstraněny přepínače pro nastavení odpařovačů a autotransformátor pro regulaci výkonu. Původní systém přepínání a ovládání odpařovačů byl nahrazen elektronickou regulací a odpařovače jsou spínány automaticky pomocí výkonových spínačů s elektromagnetickým pohonem. Použité napětí odpařovačů je 4V s proudem do 1000A.
Hardware aparatury je takto připraven na možný plně automatický provoz. Aparatura je využívána k malosériové výrobě, a tak je provozována v poloautomatickém provozu. Což znamená, že je plně automatizován proces čerpání a ionizačního výboje. Ale samotný proces depozice tenkých vrstev probíhá manuálně pod plnou kontrolou operátora zařízení.
Vakuové napařovací aparatury UP313 z produkce TESLA Opočno jsou dnes již historická zařízení. První kusy pocházejí již z dob před rokem 1980 a vychází z koncepce aparatur ještě o dvacet let starších. Aparatury byly určeny pro depozici tenkých vrstev převážně pro potřeby tehdejšího elektrotechnického průmyslu. Dnes se již využívají spíš k nanášení dekorativních vrstev, nebo pro školní účely. Jedná se o zařízení, jehož čerpací systém je tvořen olejovou rotační vývěvou a difúzní vývěvou. Ventilový systém je řešen jedním speciálním ventilem s motorovým pohonem vyvinutým v TESLe Opočno. Ventil přetáčí do tří režimů provozu - předčerpání (nízké vakuum), vysoké vakuum (čerpání difúzní vývěvou) a zavzdušnění. Aparatura je vybavena zdrojem ionizačního výboje a čtyřmi odporovými odpařovači. Přepínání odpařovačů je řešeno pomocí manuálního výkonového přepínače a obdobným přepínačem se dalo měnit i maximální napětí pro odpařovače, dle typu aparatury šlo o napětí 4V, 8V, 16V a 32V s proudem až 1000 A. Jemná regulace se řešila pomocí autotransformátoru na primární straně oddělovacího transformátoru. Měření vakua bylo řešeno opět přístrojem vyvinutým v TESLe Opočno. Veškeré další ovládání aparatury bylo ryze manuální.