真空镀膜(PVD/PECVD/磁控溅射)设备是光学元件、消费电子结构件、装饰五金、硬质涂层刀具等下游产品的关键工艺装备,需在高真空环境下完成薄膜沉积,对工艺气体的精确通断、真空腔体的可靠隔离与动作节拍的同步响应有较高要求。阀岛正成为该类设备气动控制的主流选择。本期案例以真空镀膜设备为对象,展现实点科技C3系列阀岛的应用实践。
本期案例使用的实点科技产品
C3系列阀岛

一、设备介绍
真空镀膜设备在真空环境下完成金属膜、介质膜等功能薄膜的沉积,覆盖磁控溅射、蒸发、离子镀、PECVD 等多种工艺路线。设备内部集成了大量气动执行元件,按功能可归纳为三类:
气动执行元件分类 | 典型控制对象 |
真空腔体控制 | 真空挡板阀、破真空阀、预抽阀等气控阀 |
工艺气体控制 | 各类工艺气体管路的通断 / 切换阀 |
辅助动作控制 | 上下料、工件夹紧、门控等气缸 |
这些气动执行元件均由电磁阀驱动——气控阀与气缸越多,所需的电磁阀点位就越多,单台设备往往需要数十个电磁阀。

二、实点科技解决方案
真空镀膜工艺对气体通断的精确性、腔体隔离的可靠性与多路气路的协同响应有较高要求,执行元件数量多、分布集中,工艺气体控制与真空腔体控制需要统一管理。方案采用2套实点科技C3系列阀岛(PROFINET协议),分别部署于工艺气体区域与真空腔体区域,将两类气动执行元件纳入集中控制,阀岛安装于设备本体,信号经PROFINET总线接入PLC。

三、方案构架
控制层:
西门子 S7-1500 PLC作为核心控制器,通过PROFINET总线统一管理2套阀岛。
网络层:
2套C3阀岛分别安装于工艺气体区域与真空腔体区域,各以PROFINET接入PLC,单总线管理,网络结构清晰。
现场层:
每套阀岛独立驱动对应区域的气动执行元件,阀位与控制对象一一对应,如下——
阀位 | 控制对象 |
Y1~Y3 | 工艺气体管路:Ar、N₂、O₂主管路电磁阀 |
Y4 | 工艺气体:MFC前后切换阀 |
Y5~Y6 | 工艺气体:CDA主管路+吹扫 |
Y7~Y8 | 真空腔体:高真空挡板阀/前级阀 |
Y9~Y10 | 真空腔体:预抽阀/破真空阀 |
Y11~Y12 | 辅助气路:工件夹紧/装料门气缸 |
阀岛气嘴规格支持灵活定制(如本案由φ6调整为φ8),便于对接不同流量的执行元件。
四、应用效果
维度 | 应用表现 |
集成控制 | 2套阀岛集中管理工艺气体与真空腔体气路, 经PROFINET统一接入PLC,气路控制与执行反馈在同一网络内完成 |
灵活适配 | 阀岛气嘴规格、阀位类型可按工艺需求灵活定制,适配不同流量的执行元件 |
维护便利 | 更换阀片便捷,无需重新安装接头且无需重新接线; 支持在线固件升级,备件供应稳定 |
五、实点科技C3系列阀岛
实点科技C3阀岛最多支持24位双电控电磁阀配置,IP65防护等级;自有品牌电磁阀,寿命大于5000万次,低功耗设计,支持在线固件升级。气嘴规格、阀位类型可按现场工艺需求灵活配置,整岛适配PROFINET/EtherCAT/EtherNet/IP等主流工业总线协议,广泛应用于真空镀膜、光学镀膜、硬质涂层、3C电子、锂电、半导体、新能源等高节拍、高可靠要求场景。




