真空镀膜技术是在真空环境下，通过物理或化学方法使材料气化或电离，并在基片表面沉积形成特定功能薄膜的过程。传统的镀膜机控制系统多采用继电器和仪表控制，存在接线复杂、灵活性差、故障率高、工艺重复性不佳等缺点。现代镀膜机则集成了复杂的真空系统、传动系统、电源系统及多种膜厚监控仪器，其控制系统必须实现多子系统协同工作、复杂工艺曲线的精确执行以及全过程的数据追溯。因此，设计一套高效、可靠、智能的电气控制系统至关重要。
1 电控系统硬件架构
1.1 设备整体组成
真空镀膜机核心含镀膜工作室、真空获得系统、电控系统及辅助保障单元。电控系统作为 “中枢”，控制泵阀启停、状态监测及故障预警，决定设备稳定性与工艺精度。
1.2 PLC 选型
选用欧姆龙 CPM1A 系列 PLC 为主控单元，优势在于：20-100 点 I/O 弹性配置，紧凑型设计省空间；支持可编程终端扩展与脉冲输出，兼容分散 / 模拟量控制；可替代继电器控制柜，经济实用。I/O 配置按工艺需求统计开关量，预留 15%-20% 备用接口。
1.3 电路设计
强电主回路：采用三相四线制，以接触器控制大功率负载（泵组、加热器），配热继电器、断路器等，实现过载、短路保护。
PLC 控制回路：输入侧接入按钮、限位开关、霍尔传感器、压强仪等信号；输出侧驱动接触器、继电器、指示灯，形成 “检测 - 判断 - 执行” 闭环，保障动作准确。
2 电控系统软件实现
基于 CX-Programmer 平台，按流程模块化编程，核心逻辑如下：
2.1 真空获得阶段
启动后时序：开机械 / 维持泵、旁路 / 预抽阀，启低真空测量→扩散泵加热 40 分钟→600Pa 时关旁路阀、开罗茨泵→8Pa 以下关预抽阀，开前级 / 高真空阀，切高真空测量，直至达标。
2.2 镀膜阶段
真空达工作压力（如 10Pa）：启基片旋转→开电子枪（启纵横扫描防靶材 “扎坑”）；完成后关电子枪 / 旋转 / 高真空测量，充气、关高真空 / 前级阀，开门取件。
2.3 停机流程
正常停机：关扩散泵加热，关门开预抽阀 / 机械泵清扫→15-20 分钟后关预抽阀 / 机械泵→扩散泵冷却后（≥60 分钟），关真空测量、维持泵。
紧急停机：断动力电，关高真空阀，开安全充气通道。
2.4 安全保护
霍尔元件检测阀门状态，未关严禁止程序继续；
室门限位开关联锁，仅关门后真空系统可启动；
缺水 / 缺气 / 断相 / 真空异常时，声光报警并安全停机。
结语：PLC用于真空镀膜设备，可以实现工艺的自动控制或调节，有效地提高了镀膜设备的技术性能和沉积薄膜的质量，提高了系统运行的安全性和控制的可靠性，有着较好的功能扩展性和升级性。本文的设计是现代真空镀膜机发展之所向。科研单位和生产企业等用户给予了良好评价，扩大了市场，提高了企业的竞争力。
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