虹潤(rùn)溫度控制器在單晶爐設(shè)備改造中的應(yīng)用
一、摘要
虹潤(rùn)NHR-5400系列60段人工智能溫控器適用于需要進(jìn)行高精度多段曲線(xiàn)程序升/降溫控制的系統(tǒng),它可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的要求,按照一定的曲線(xiàn)進(jìn)行控制,最多可分59段曲線(xiàn)對(duì)象進(jìn)行編程控制,每一段均采用PID參數(shù)設(shè)定控制,使控制更為精確可靠,方便靈活的曲線(xiàn)控制功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)控曲線(xiàn)程序段的運(yùn)行時(shí)間和狀態(tài),多種事件輸入功能。通過(guò)多種曲線(xiàn)控制輸出功能,可實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)控制暫停、曲線(xiàn)控制清零、曲線(xiàn)控制步進(jìn)等功能,并可實(shí)現(xiàn)手/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換。
二、產(chǎn)品的市場(chǎng)背景
單晶爐是一種在惰性氣體(氮?dú)?、氦氣為?環(huán)境中,用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長(zhǎng)無(wú)錯(cuò)位單晶的設(shè)備。單晶爐需要控制的內(nèi)容包含晶體的直徑、溫度(功率)、原料(硅料)、泄漏率和氬氣質(zhì)量等,其中溫度控制好壞直接影響到是否成為晶體的關(guān)鍵因素。虹潤(rùn)自主開(kāi)發(fā)的虹潤(rùn)NHR-5400系列60段人工智能溫控器在單晶爐的溫度控制中發(fā)揮著重要的作用。
三、產(chǎn)品的主要技術(shù)原理
1、軟件采用人工智能控制算法,通過(guò)上電自動(dòng)跟蹤測(cè)量值變化,根據(jù)時(shí)間和所設(shè)定控制值的函數(shù)關(guān)系分段實(shí)現(xiàn)溫度的升溫、保溫和降溫的溫度調(diào)節(jié)
2、根據(jù)編程的生產(chǎn)工藝曲線(xiàn),可實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)的步進(jìn)、跳轉(zhuǎn)、停止、清零等功能
3、產(chǎn)品在整個(gè)單晶路溫度調(diào)節(jié)中主要負(fù)責(zé)溫度的精準(zhǔn)控制。
四、產(chǎn)品的應(yīng)用
虹潤(rùn)NHR-5400系列60段人工智能溫控器在單晶路溫度控制原理圖見(jiàn)下圖:
電路說(shuō)明:交流電源經(jīng)變壓器降壓后使用,輸出電壓25V,輸出電流28A、MJYD-JL-75為晶閘管智能模塊,內(nèi)含晶閘管和移相控制電路,輸出最大電壓450V,最大電流75A,L1為過(guò)流保護(hù)熔斷器,RSV為過(guò)壓保護(hù)阻容元件。RW為電爐絲。
NHR-5400輸出為0-10MA電流,經(jīng)過(guò)1K電阻后,輸出變?yōu)?-10V直流電壓,滿(mǎn)足晶閘管模塊的輸入電壓要求。
主要控制設(shè)備:虹潤(rùn)NHR-5400系列60段人工智能溫控器
輔助設(shè)備:熱電偶、可控硅、固態(tài)繼電器、過(guò)壓保護(hù)阻容器件等
根據(jù)單晶爐溫度控制的特點(diǎn),虹潤(rùn)NHR-5400系列60段人工智能溫控器設(shè)定工藝曲線(xiàn)如下:
攝氏度 | 分鐘 | ||
SV01=25.0 SV02=255.0 SV03=255.0 SV04=455.0 SV05=455.0 SV06=825.0 SV07=825.0 SV08=825.0 SV09=825.0 SV10=825.0 SV11=825.0 SV12=355.0 SV13=25.0 | 從室溫25.0℃開(kāi)始升溫 升到255.0℃ 保溫在255℃ 升到455.0℃ 保溫在455.0℃ 上升到825.0℃ 保溫在825.0℃ 保溫在825.0℃ 保溫在825.0℃ 保溫在825.0℃ 保溫在825.0℃ 下降到355.0℃ 下降到25.0℃ | TI01=60 TI01=120 TI03=120 TI04=90 TI05=300 TI06=8640 TI07=8640 TI08=8640 TI09=8640 TI10=4320 TI01=360 TI12=600 TI13=-121 | 經(jīng)過(guò)60分鐘 經(jīng)過(guò)120分鐘 經(jīng)過(guò)120分鐘 經(jīng)過(guò)90分鐘 經(jīng)過(guò)300分鐘 經(jīng)過(guò)8640分鐘 經(jīng)過(guò)8640分鐘 經(jīng)過(guò)8640分鐘 經(jīng)過(guò)8640分鐘 經(jīng)過(guò)4320分鐘 經(jīng)過(guò)360分鐘 經(jīng)過(guò)600分鐘 停止 |
按照上述的設(shè)定參數(shù)試驗(yàn)控制效果,控制精度可達(dá)±0.5°C |
產(chǎn)品圖片:
五、結(jié)束語(yǔ)
采用虹潤(rùn)NHR-5400系列60段人工智能溫控器作為主核心控制系統(tǒng)以來(lái),碲鎘汞單晶爐的控制運(yùn)行狀況良好,至今仍出現(xiàn),可以替代進(jìn)口的控制儀表。無(wú)論從運(yùn)行實(shí)際狀況來(lái)看,還是從性?xún)r(jià)比來(lái)看,選擇NHR-5400確實(shí)能夠要求。
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