全自动单晶炉控制系统方案设计
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统 ，单 个 摸 块 的尺 寸较 小 ，安 装 在 标 准 的 ３ ５ｍｍ
一
导 轨 上 ，模 块 间 的 电器 联 结通 过 嵌 入 导 轨 的背 板 实现 。 本 方 案 采 用 的 Ｃ Ｕ １Ｓ 内 部 集 成 ２ 容 Ｐ ３ ５Ｎ Ｍ 量 的 Ｆａｈ ０ ， 外 部 存 储 ＭＭＣ 卡 可 达 ６Ｍ ， １ｓＲ Ｍ ４
用 人 工 手 动 操 作 ，转 肩 结 束 进 行 等 径 阶 段 时 再 将
专 用控 制器 或工 控机 投 入到 系统 中进 行 闭环 控 制， 然后再转入手动完 成收尾 。 采用专用控制器系
收稿 日期 ：０ １１ ．０ ２ １ － ０２
间哪怕有瞬间死机 的发生 ， 都会造成拉晶失败 ， 所 以控制过程 由工控机完成风险很大 。
ｔｌｇ ｎ ｒ ｎ ｌ ｅ ｌ ｅ ｔ ｅ ｍｉ ａ ｓ ｉ ｔ
传 统 的单 晶炉 控 制 系 统 在 引 晶和 放 肩 阶 段 采
统 进 行 等径 控 制 时 ， 于 在现 场 完成 程 序 的 设 定 、 难 修 改 和 功 能 的增 减 实施 。 同时连 续 工 作 时 间 长 ， 期
如 图 ２。
包 括 ： 机 界 面 、 编程 控 制 器 （Ｌ ） 人 可 ＰＣ 。 １在 整 个 系统 中人 机 界 面 只 是 起 到 初 始 条 件 ）
输 入 和 过程 显 示作 用 ， 可 靠性 要 求 不 是很 高 ， 其 故
人 机 界 面 由触 摸平 板 电脑 组成 ， 图形 界 面 及 相 关 显 示 数 据 程 序 由基 础 程 序 员 用 Ｖ 语 言 编 写 。这 Ｂ 样 做 可 降低 开 发及 硬 件 成 本 。
２ 本 设 计 的 核 心 控 制 是 由 Ｖ Ｐ 公 司 的 ） ＩＡ
３ ５Ｎ 系 列 Ｐ Ｃ完 成 （ 图 ２ 。该 Ｐ Ｃ 为 中 小型 １Ｓ Ｌ 如 ） Ｌ 控 制 系 统 ，相 当 于 ＳＥ ＮＳｓ—０ ＩＭＥ ７３０系 列 中高 端 产 品 ，是 基 于 现 场 总 线 的主 ／ 站 模 块 化 控 制 系 从
Ｉ 地 址 容 量 为 １２ ｉ 可 分 别 采 用 Ｗｉ Ｌ ７ ／ Ｏ ０ ４ ｂｔ ． ｎＰ Ｃ
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图 辚Ｌ ＼ ｌ ：： １． ．ｌ
、
或 ＳＥ ＮＳ 的 Ｓｅ７编 程 。 该 Ｃ Ｕ 模 块 集 成 ＩＭＥ ｔｐ Ｐ
Ｐｏ ｂ ｓ主 站 或 从 站 ， Ａ ｐ ｎ主 站 ， 以 太 网 ｒｆ ｕ ｉ Ｃ Ｎｏ ｅ
３ 延 安 大学 西安 创 新学 院 ， 西 西安 ７ ０ ０ ） ． 陕 １ １ ０
摘 要 ： 用通 用可 编程 控 制 器 （Ｌ 、 利 Ｐ Ｃ） 结合 倍福 （ ｅｋ１ 智 能 端子 作 为控 制 和信 号 处 理核 心 ， Ｂ ｃｌ ｏ 以 大尺 寸触摸 屏 构成 友好 的人 机 界 面 。选 用先进 Ｃ Ｄ 测 量元 件及 辅 助 液 面测 温 等 ， Ｃ 通过 工 业现
水温 测 量
图 １ 控 制 系统 框 图
１１ 核 心 控 制 层 ．
Ｔ ＰＩ 接 口 。 可 方 便 通 过 Ｐｏ ｂ ｓ Ｉｔｒｕ 、 Ｃ／ Ｐ ｒｆ ｕ 、ｎｅ ｓ ｉ ｂ Ｃ Ｎｏ ｅ Ａ ｐｎ、Ｄｅ ｉ Ｎｅ 和 Ｅｈ ｒｅ ｖｃ ｔ ｅ ｔｅｎｔ等 接 口模 块 构 成 主 、 站 系 统 。 Ｌ 与“ 门子 ” ７３ ０系 列 完 从 ＰＣ 西 Ｓ ．０ 全 兼 容 ， 利 于 编 程 开 发 ， 时 其 价 位 是“西 门 有 同 子 ” 等 型 号 的 ５ ％ 。 Ｃ Ｕ 块 面 板 布 局 功 能 图 同 ０ Ｐ
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材 制 备 料 备艺 设 鱼蔓 堡 工与 鱼
全 自动单 晶炉 控制 系统 方案设 计
王 庆 １， 婷 曼 。 ，张 ２
（． １ 西安理 工 晶体 科 技有 限公 司 ， 陕西 西 安 ７ ０ ７ ； １ ０ ７ ２ 西 安理 工 大 学 ， 西 西 安 ７ ０ 集成 电路制造设备及成套工艺 ”２ ０ Ｚ ２ １） “ （０ ９ Ｘ０ ０ １
四■匝皿 （ 总第２３ ０ 期）
材 料 制备 工艺 与 设 备
电 子 工 业 毫 用 设 备
■
１ 控 制 方 案 的设 计
针 对 以上 问题 ，作 者 结 合 十 几 年 的 控 制 系 统
图 ２ Ｐ Ｃ 面板 布 局 Ｌ
设 计 经 验 ， 考 目前 流 行 的各 种 控 制 系 统 方 案 ， 参 设
计 了一 种 全 自动 、全 数 字 集 中分 散 式 的单 晶炉 控 制 系 统 。其 系 统 框 图如 图 １ 示 。 所
步进 电机 电动 蝶 阀 位 移 传 感 器 计 长 电位 器
真 窄 计 质 量 流量 计 液 面 测 温 限位 开 关
２， ’ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ＸＩ ＡＮ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，ｘ ｌ７ ０ ４ ； ｙ ｉ ｌ １ ０ ８ ａ
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场 总线加 以太 网完成 整 个 系统 的通讯 及控 制 。
关 键 词 ：单 晶炉控 制 系统 ； 编程 控 制器 （ Ｌ ； ￣（ ｅｋ ｏｆ智 能端 子 可 Ｐ Ｃ） 倍 Ｂ ｃｈ ｆ ） 中 图分类 号 ： Ｆ ０ ． Ｔ ８ ６９ 文献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ４４ ０ （０ １１—０ ５０ １ ０ —５ ７２ １）２０ ０ —５
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２ 本 设 计 的 核 心 控 制 是 由 Ｖ Ｐ 公 司 的 ） ＩＡ
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图 １ 控 制 系统 框 图
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图 ２ Ｐ Ｃ 面板 布 局 Ｌ
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