CN109722715A - 晶体生长加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶体生长加热系统，包括晶体生长炉内设置的晶体生长控制装置，晶体生长控制装置包括晶体生长环境数据获取装置、晶体生长环境控制装置和数据终端处理装置，所述晶体生长环境获取装置包括温度感应器、压力感应器和电子感应秤；所述晶体生长环境控制装置包括压力控制器、温度控制器、PID控制装置和晶体运动控制装置；所述数据终端ARM控制器和PC机；可有效的提供晶体生长过程的工作效率，减低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及晶体生长炉加热技术领域，尤其涉及一种晶体生长加热系统。
背景技术
在太阳能产业的前段制造技术中包含了一长晶制程，长晶制程可区分为加热、熔
解、长晶、退火、冷却等五个阶段。其中于熔解及长晶阶段热场温度控制及温度梯度分布对制程良率及效率有关键性的影响。
随着晶体生长技术的不断发展，对晶体生长技术的可操作性需求不断提高。目前晶体生长方法有很多，但都没有完全实现自动化生长，在生长过程中还需要工程师到现场对生长系统的各个环节进行监控和操作。这种方式耗时耗力，尤其在多台晶体生长设备同时运行时，不利于大规模的工业生产。同时，由于需要到现场操作，而到现场需要时间且只能定期或者不定期前往，因此监控和操作的及时性较差，可能会影响晶体生长质量。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种晶体生长加热系统，可有效的提供晶体生长的工作效率，减低生产成本。
晶体生长加热系统，包括晶体生长炉内设置的晶体生长控制装置，晶体生长控制装置包括晶体生长环境数据获取装置、晶体生长环境控制装置和数据终端处理装置，所述晶体生长环境获取装置包括温度感应器、压力感应器和电子感应秤；所述晶体生长环境控制装置包括压力控制器、温度控制器、PID控制装置和晶体运动控制装置；所述数据终端ARM控制器和PC机。
所述压力控制器包括压力检测控制电路、变频器和机械泵，所述压力检测控制电路采集晶体生长炉内的压力数据，并将该压力数据传送到 ARM 控制器，所述 ARM 控制器计算出控制量，并将该控制量传送到 PC 机中，所述 PC 机通过调节变频器的频率控制机械泵的速度，从而调节晶体生长炉内的压力。
所述温度控制器包括加热装置、第一控制器、侧加热装置、第二控制器组成、温度检测控制电路和 D/A 模块，所述温度检测控制电路采集晶体生长炉内的温度值，并将该温度值传送到 ARM 控制器，所述 ARM 控制器计算出输出值，并通过 D/A 模块控制第一控制器和第二控制器对加热装置和侧加热装置电源的功率输出值。
所述 ARM 控制器计 算控制量的计算过程包括 ：将采集的炉内压力与设定压力做对比，计算两压力值间的差值， 经过 PID 算法，计算出控制量 ；所述 ARM 控制器将该控制量传送到 PC 机，PC 机通过 RS-485 接口与变频器通信，调节变频器的频率，控制机械泵的抽速，来调节炉内压力，其中变频器 与 PC 机的通信采用 USS 协议。
所述ARM控制器计算输出值的计算过程包括 ：将采集晶体生长炉内的温度值和设定炉内温度做对比，计算出温度间的偏差值，经过 PID 算法，计算出输出值 ；所述 ARM 控制器通过 D/A 模块控制功率的输出值。
所述运动控制器包括 ：两个光电脉冲发生器，和由所述的两个光电脉冲发生器分别控制的两个步进电机，其中一个所述步进电机控制加热线圈的升降，另一个所述步进电机控制坩埚轴的升降。
与现有技术相比，具有的有益效果为：本发明提供的晶体生长加热系统，可有效的提供晶体生长过程的工作效率，减低生产成本。
附图说明
无。
具体实施方式
下面为本发明晶体生长加热系统的一种实施例，包括晶体生长炉内设置的晶体生长控制装置，晶体生长控制装置包括晶体生长环境数据获取装置、晶体生长环境控制装置和数据终端处理装置，所述晶体生长环境获取装置包括温度感应器、压力感应器和电子感应秤；所述晶体生长环境控制装置包括压力控制器、温度控制器、PID控制装置和晶体运动控制装置；所述数据终端ARM控制器和PC机。
所述压力控制器包括压力检测控制电路、变频器和机械泵，所述压力检测控制电路采集晶体生长炉内的压力数据，并将该压力数据传送到 ARM 控制器，所述 ARM 控制器计算出控制量，并将该控制量传送到 PC 机中，所述 PC 机通过调节变频器的频率控制机械泵的速度，从而调节晶体生长炉内的压力。
所述温度控制器包括加热装置、第一控制器、侧加热装置、第二控制器组成、温度检测控制电路和 D/A 模块，所述温度检测控制电路采集晶体生长炉内的温度值，并将该温度值传送到 ARM 控制器，所述 ARM 控制器计算出输出值，并通过 D/A 模块控制第一控制器和第二控制器对加热装置和侧加热装置电源的功率输出值。
所述 ARM 控制器计 算控制量的计算过程包括 ：将采集的炉内压力与设定压力做对比，计算两压力值间的差值， 经过 PID 算法，计算出控制量 ；所述 ARM 控制器将该控制量传送到 PC 机，PC 机通过 RS-485 接口与变频器通信，调节变频器的频率，控制机械泵的抽速，来调节炉内压力，其中变频器 与 PC 机的通信采用 USS 协议。
所述ARM控制器计算输出值的计算过程包括 ：将采集晶体生长炉内的温度值和设定炉内温度做对比，计算出温度间的偏差值，经过 PID 算法，计算出输出值 ；所述 ARM 控制器通过 D/A 模块控制功率的输出值。
所述运动控制器包括 ：两个光电脉冲发生器，和由所述的两个光电脉冲发生器分别控制的两个步进电机，其中一个所述步进电机控制加热线圈的升降，另一个所述步进电机控制坩埚轴的升降。
Claims (6)
1.晶体生长加热系统，其特征在于：包括晶体生长炉内设置的晶体生长控制装置，晶体生长控制装置包括晶体生长环境数据获取装置、晶体生长环境控制装置和数据终端处理装置，所述晶体生长环境获取装置包括温度感应器、压力感应器和电子感应秤；所述晶体生长环境控制装置包括压力控制器、温度控制器、PID控制装置和晶体运动控制装置；所述数据终端ARM控制器和PC机。
2.如权利要求1所述晶体生长加热系统，其特征在于：所述压力控制器包括压力检测控制电路、变频器和机械泵，所述压力检测控制电路采集晶体生长炉内的压力数据，并将该压力数据传送到 ARM 控制器，所述 ARM 控制器计算出控制量，并将该控制量传送到 PC 机中，所述 PC 机通过调节变频器的频率控制机械泵的速度，从而调节晶体生长炉内的压力。
3.如权利要求1所述晶体生长加热系统，其特征在于：所述温度控制器包括加热装置、第一控制器、侧加热装置、第二控制器组成、温度检测控制电路和 D/A 模块，所述温度检测控制电路采集晶体生长炉内的温度值，并将该温度值传送到 ARM 控制器，所述 ARM 控制器计算出输出值，并通过 D/A 模块控制第一控制器和第二控制器对加热装置和侧加热装置电源的功率输出值。
4.如权利要求1所述晶体生长加热系统，其特征在于：所述 ARM 控制器计 算控制量的计算过程包括 ：将采集的炉内压力与设定压力做对比，计算两压力值间的差值， 经过 PID算法，计算出控制量 ；所述 ARM 控制器将该控制量传送到 PC 机，PC 机通过 RS-485 接口与变频器通信，调节变频器的频率，控制机械泵的抽速，来调节炉内压力，其中变频器 与PC 机的通信采用 USS 协议。
5.如权利要求1所述晶体生长加热系统，其特征在于：所述ARM控制器计算输出值的计算过程包括 ：将采集晶体生长炉内的温度值和设定炉内温度做对比，计算出温度间的偏差值，经过 PID 算法，计算出输出值 ；所述 ARM 控制器通过 D/A 模块控制功率的输出值。
6.如权利要求1所述晶体生长加热系统，其特征在于：所述运动控制器包括 ：两个光电脉冲发生器，和由所述的两个光电脉冲发生器分别控制的两个步进电机，其中一个所述步进电机控制加热线圈的升降，另一个所述步进电机控制坩埚轴的升降。
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201711027501.9A CN109722715A (zh) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | 晶体生长加热系统 |
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| CN109722715A true CN109722715A (zh) | 2019-05-07 |
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Citations (4)
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-
2017
- 2017-10-27 CN CN201711027501.9A patent/CN109722715A/zh active Pending
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