CN204332922U - 一种供给系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种供给系统，包括：酸桶、第一供应储存罐以及第二供应储存罐，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输入端连接所述酸桶，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输出端连接到设备端，所述第一供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第一高液位传感器、第一安全控制传感器、第一低液位传感器，所述第二供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第二高液位传感器、第二安全控制传感器、第二低液位传感器。本实用新型对两个供应储存罐增加了安全控制液位，通过PLC程序的逻辑控制增加换酸人员的防呆性，并对各传感器进行相互检测；有效减少了生产中断情况以及液位传感器出错带来的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造领域，特别是涉及一种供给系统。
背景技术
鉴于半导体行业的特殊性，需要使用大量的易燃和高腐蚀性的化学品来满足生产制程的需要，供应化学品需要一个输送动力来源，厂务端一般采用N2作为动力来源，并由双供应储存罐相互切换进行供应给设备端，并且要求24小时零中断。
如图1～图2所示，目前的N2动力供给系统1包括化学供应机台11、第一供应储存罐12以及第二供应储存罐13。所述化学供应机台11包括酸桶111、泵112、第一过滤器113及第二过滤器114，所述泵112从所述酸桶111抽取化学品并经过所述第一过滤器113过滤后输送到所述第一供应储存罐12及所述第二供应储存罐13；所述第一供应储存罐12及所述第二供应储存罐13根据控制轮流输出化学品到所述第二过滤器114，并最终输送到设备端。所述第一供应储存罐12以及所述第二供应储存罐13的工作原理如图2所示，仅以所述第一供应储存罐12为例，所述第二供应储存罐13的原理相同，在此不一一赘述。如图2所示，所述第一供应储存罐12的罐壁上设置有4个液位传感器，分别为第一液位传感器121、第二液位传感器122、第三液位传感器123以及第四液位传感器124，各液位传感器将信号发送到可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)2，并以此控制所述第一供应储存罐12的各种工作状态。
当所述第一供应储存罐12中的液位低于所述第三液位传感器123时，所述可编程逻辑控制器2将所述第二供应储存罐13切换到供应流程，所述第一供应储存罐12切换到补酸流程。所述第一供应储存罐12卸压(排出N2)处于空载状态(Idling)；换酸人员更换所述酸桶111，所述第一供应储存罐12开始补酸，处于接收状态(Receiving)；当液位上升到所述第二液位传感器122时，所述可编程逻辑控制器2停止补酸，所述第一供应储存罐12处于加压状态(Pressarizing)；加压(输入N2)完成后，所述第一供应储存罐12处于备用状态(Stand By)，等待切换。
当所述第二供应储存罐13中的液位低于所述第三液位传感器123时，所述可编程逻辑控制器2将所述第一供应储存罐12切换到供应流程，所述第二供应储存罐13切换到补酸流程。所述第一供应储存罐12从备用状态跳变到准备状态(Supply Wait)；当设备端发出请求信号，所述可编程逻辑控制器2控制阀门(图中未显示)打开，所述第一供应储存罐12跳变到供给状态(Supplying)；当所述第一供应储存罐12中的液位低于所述第三液位传感器123时，所述第一供应储存罐12跳变到卸压状态(Depressarizing)；卸压结束后所述第一供应储存罐12跳变到空载状态，等待补酸。
目前，N2动力供给系统主要存在以下危险：
1、由于所述第一液位传感器及所述第二液位传感器的问题导致供应储存罐内化学品的溢流；
2、由于所述第三液位传感器及所述第四液位传感器的问题导致供应储存罐内化学品用完，导致供应中断；
3、由于人员疏忽，忘记及时补酸导致不能正常切换，供应中断；
4、各液位传感器出现问题无法检测。
双供应储存罐的供应、切换及补酸都是通过液位传感器进行控制的，当液位传感器有问题或换酸人员忘记及时补酸时，就会存在系统的安全问题和供应生产中断，后果非常严重。
因此，如何解决现有技术中N2动力供给系统中液位传感器有问题或换酸人员忘记及时补酸时存在的系统问题和供应生产中断问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种供给系统，用于解决现有技术中N2动力供给系统中液位传感器有问题或换酸人员忘记及时补酸时存在的系统问题和供应生产中断等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种供给系统，所述供给系统至少包括：酸桶、第一供应储存罐以及第二供应储存罐，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输入端连接所述酸桶，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输出端连接到设备端，所述第一供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第一高液位传感器、第一安全控制传感器、第一低液位传感器，所述第二供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第二高液位传感器、第二安全控制传感器、第二低液位传感器。
优选地，所述酸桶与所述第一供应储存罐和所述第二供应储存罐的输入端通过输入管路连接，所述输入管路上设置有补酸泵、一级过滤器以及进口阀。
优选地，所述设备端与所述第一供应储存罐和所述第二供应储存罐的输出端通过输出管路连接，所述输出管路上设置有二级过滤器及出口阀。
所述第一高液位传感器、所述第一安全控制传感器以及所述第一低液位传感器垂直分布，所述第二高液位传感器、所述第二安全控制传感器以及所述第二低液位传感器垂直分布。
优选地，还包括设置于所述第一高液位传感器上方的第一安全高液位传感器、设置于所述第二高液位传感器上方的第二安全高液位传感器、设置于所述第一低液位传感器下方的第一安全低液位传感器以及设置于所述第二低液位传感器下方的第二安全低液位传感器。
优选地，还包括连接于各传感器的可编程逻辑控制器。
更优选地，还包括连接于所述可编程逻辑控制器的数据采集与监视控制系统。
优选地，所述第一安全控制传感器与所述第一低液位传感器之间的补给物不少于4个小时的输出量，所述第二安全控制传感器与所述第二低液位传感器之间的补给物不少于4个小时的输出量。
如上所述，本实用新型的供给系统，具有以下有益效果：
本实用新型的供给系统在两个供应储存罐的高液位传感器和低液位传感器之间各增加一个安全控制传感器，使两个供应储存罐都增加了安全控制液位，通过PLC程序的逻辑控制增加换酸人员的防呆性，同时通过PLC程序的逻辑控制对各传感器进行相互检测；本实用新型的供给系统减少了生产中断情况以及液位传感器出错带来的安全隐患。
附图说明
图1显示为现有技术中的N2动力供给系统示意图。
图2显示为现有技术中的N2动力供给系统原理示意图。
图3显示为本实用新型的供给系统示意图。
图4显示为本实用新型的供给原理示意图。
元件标号说明
1 N2动力供给系统
11 化学供应机台
111 酸桶
112 泵
113 第一过滤器
114 第二过滤器
12 第一供应储存罐
13 第二供应储存罐
2 可编程逻辑控制器
3 供给系统
31 酸桶
32 第一供应储存罐
33 第二供应储存罐
34 补酸泵
35 一级过滤器
36a 第一进口阀
36b 第二进口阀
37a 第一出口阀
37b 第二出口阀
38 二级过滤器
HH1 第一安全高液位传感器
H1 第一高液位传感器
C1 第一安全控制传感器
L1 第一低液位传感器
LL1 第一安全低液位传感器
HH2 第二安全高液位传感器
H2 第二高液位传感器
C2 第二安全控制传感器
L2 第二低液位传感器
LL2 第二安全低液位传感器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图3～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图3所示，本实用新型提供一种供给系统3，所述供给系统3至少包括：酸桶31、第一供应储存罐32以及第二供应储存罐33，所述第一供应储存罐32与所述第二供应储存罐33的输入端连接所述酸桶31，所述第一供应储存罐32与所述第二供应储存罐33的输出端连接到设备端，所述第一供应储存罐32的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第一高液位传感器H1、第一安全控制传感器C1、第一低液位传感器L1，所述第二供应储存罐33的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第二高液位传感器H2、第二安全控制传感器C2、第二低液位传感器L2。
具体地，所述酸桶31通过输入管路与所述第一供应储存罐32和所述第二供应储存罐33的输入端连接，所述输入管路上设置有补酸泵34、一级过滤器35以及进口阀(第一进口阀36a、第二进口阀36b)。
如图3所示，在本实施例中，所述酸桶31为2个，用于给所述第一供应储存罐32和所述第二供应储存罐33提供补给物。在本实施例中，所述补给物为化学品，当所述第一供应储存罐32或所述第二供应储存罐33需要补给化学品时，所述补酸泵34从所述酸桶31中抽取化学品，并经所述一级过滤器35过滤后输入到所述第一供应储存罐32或所述第二供应储存罐33中。
所述第一供应储存罐32及所述第二供应储存罐33的容量为所述酸桶31的4～6倍。在本实施例中，所述第一供应储存罐32及所述第二供应储存罐33的容量为所述酸桶31的5倍。
所述第一进口阀36a设置于所述第一供应储存罐32的输入端，所述第二进口阀36b设置于所述第二供应储存罐33的输入端。当所述第一供应储存罐32需要补给化学品时，所述第一进口阀36a开启；其余状态下，所述第一进口阀36a关闭。当所述第二供应储存罐33需要补给化学品时，所述第二进口阀36b开启；其余状态下，所述第二进口阀36b关闭。
具体地，所述设备端与所述第一供应储存罐32和所述第二供应储存罐33的输出端通过输出管路连接，所述输出管路上设置有二级过滤器38及出口阀(第一出口阀37a、第二出口阀37b)。
如图3所示，在本实施例中，所述第一出口阀37a设置于所述第一供应储存罐32的输出端，所述第二出口阀37b设置于所述第二供应储存罐33的输出端。当所述第一供应储存罐32向所述设备端提供化学品时，所述第一出口阀37a开启；其余状态下，所述第一出口阀37a关闭。当所述第二供应储存罐33向所述设备端提供化学品时，所述第二出口阀37b开启；其余状态下，所述第二出口阀37b关闭。
所述第一供应储存罐32或所述第二供应储存罐33输出化学品，并经由所述二级过滤器38输出到所述设备端。通过所述第一供应储存罐32及所述第二供应储存罐33的交替工作，确保所述设备端能不间断地接收到化学品。
具体地，所述第一供应储存罐32的侧壁上设置有五个液位传感器，自上而下分别为位于第一液位的第一安全高液位传感器HH1、位于第二液位的第一高液位传感器H1、位于第三液位的第一安全控制传感器C1、位于第四液位的第一低液位传感器L1及位于第五液位的第一安全低液位传感器LL1。所述第二供应储存罐33的侧壁上也设置有五个液位传感器，各传感器的高度可根据具体情况进行设置，在本实施例中，所述第二供应储存罐33上各传感器设置的高度与所述第一供应储存罐32上的各传感器一致，即自上而下分别为位于第一液位的第二安全高液位传感器HH2、位于第二液位的第二高液位传感器H2、位于第三液位的第二安全控制传感器C2、位于第四液位的第二低液位传感器L2及位于第五液位的第二安全低液位传感器LL2。在本实施例中，各组传感器垂直分布。
所述第一安全高液位传感器HH1及所述第一高液位传感器H1用于对所述第一供应储存罐32的高液位进行检测，当所述第一供应储存罐32中的化学品高于所述第二液位时，所述第一高液位传感器H1发出信号使所述第一供应储存罐32停止补酸并切换工作状态；若所述第一高液位传感器H1出现故障，所述第一供应储存罐32中的化学品高于所述第一液位，所述第一安全高液位传感器HH1发出信号使所述第一供应储存罐32停止补酸并产生报警信号，提醒工作人员及时对各传感器检查以排除故障。所述第一安全高液位传感器HH1可防止所述第一供应储存罐32中的化学品溢流。
所述第一低液位传感器L1及所述第一安全低液位传感器LL1用于对所述第一供应储存罐32的低液位进行检测，当所述第一供应储存罐32中的化学品低于所述第四液位时，所述第一低液位传感器L1发出信号使所述第一供应储存罐32停止向所述设备端提供化学品并切换工作状态；若所述第一低液位传感器L1出现故障，所述第一供应储存罐32中的化学品低于所述第五液位，所述第一安全低液位传感器LL1发出信号使所述第一供应储存罐32停止向所述设备端提供化学品并产生报警信号，提醒工作人员及时对各传感器检查以排除故障。所述第一安全低液位传感器LL1可防止所述第一供应储存罐32中的化学品用完导致生产中断。
所述第一安全控制传感器C1设置于所述第一高液位传感器H1与所述第一低液位传感器L1之间，用于提高防呆性，当所述第一供应储存罐32及所述第二供应储存罐33的液位均低于第三液位时，系统报警，体醒换酸人员及时换酸。所述第一安全控制传感器C1与所述第一低液位传感器L1之间的距离为安全控制液位，所述第一安全控制传感器C1不可装得过高，也不可过低，若所述第一安全控制传感器C1装得过高容易产生误报警，若所述第一安全控制传感器C1装得过低则起不到安全控制的作用。根据不同的化学品用量和所述第一供应储存罐32的大小对所述第一安全控制传感器C1的安装高度进行调整，一般安装在略高于所述第一高液位传感器H1与所述第一低液位传感器L1中间位置处，在本实施例中，所述第一安全控制传感器C1与所述第一低液位传感器L1之间的化学品不少于4个小时的输出量。
所述第二供应储存罐33上的各传感器的安装位置及原理与所述第一供应储存罐32上的各传感器一致，在此不一一赘述。
具体地，各传感器连接于可编程逻辑控制器4，所述可编程逻辑控制器4对各传感器信号进行采集，并将经所述可编程逻辑控制器4处理后的信号传输到数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)5，通过所述数据采集与监视控制系统5远程监控所述供给系统3。所述数据采集与监视控制系统5根据各传感器所检测到的信号对所述第一供应储存罐32及所述第二供应储存罐33进行控制。在本实施例中，所述可编程逻辑控制器4与所述数据采集与监视控制系统5之间通过以太网连接。
上述供给系统的工作原理如下：
假设所述第一供应储存罐32中的液位低于所述第四液位，所述可编程逻辑控制器4采集到信号并传输给所述数据采集与监视控制系统5，所述数据采集与监视控制系统5发出控制信号将所述第二供应储存罐33切换到供应流程，所述第一供应储存罐32切换到补酸流程。此时，所述第二出口阀37b打开，所述第一出口阀37a关闭；所述第一供应储存罐32中卸压(排出N2)处于空载状态(Idling)；所述第一进口阀36a打开，所述补酸泵34将化学品从所述酸桶31中抽取出来经过所述一级过滤器35的过滤后输送到所述第一供应储存罐32中，所述第一供应储存罐32开始补酸，处于接收状态(Receiving)；当所述第一供应储存罐32中的液位上升到所述第二液位时，所述数据采集与监视控制系统5发出控制信号停止对所述第一供应储存罐32补酸，所述第一进口阀36a关闭，所述第一供应储存罐32处于加压状态(Pressarizing)；加压(输入N2)完成后，所述第一供应储存罐32处于备用状态(Stand By)，等待切换。
当所述第二供应储存罐33中的液位低于所述第四液位时，所述可编程逻辑控制器4采集到信号并传输给所述数据采集与监视控制系统5，所述数据采集与监视控制系统5发出控制信号将所述第二供应储存罐33切换到补酸流程，所述第一供应储存罐32切换到供应流程。所述第一供应储存罐32从备用状态跳变到准备状态(Supply Wait)；当所述设备端发出请求信号，所述数据采集与监视控制系统5控制所述第一出口阀37a打开，所述第二出口阀37b关闭；所述第一供应储存罐32跳变到供给状态(Supplying)，化学品从所述第一供应储存罐32输出经过所述二级过滤器38过滤后输出到所述设备端；当所述第一供应储存罐32中的液位低于所述第四液位时，所述第一出口阀37a关闭，所述第二阀门37b打开，所述第一供应储存罐32跳变到卸压状态(Depressarizing)；卸压结束后所述第一供应槽12跳变到空载状态，等待补酸。
所述第二供应储存罐33的工作原理与所述第一供应储存罐32一致，在此不一一赘述。通过如此不断切换以实现连续提供化学品。
本实用新型的供给系统不仅限于供给化学品，适用于任何用到供应储存罐的系统。
本实用新型的供给系统具有防呆性，利用所述第一安全控制传感器C1和所述第二安全控制传感器C2形成2个安全控制液位，如果当供应状态的供应储存罐已经用到所述第三液位以下而补酸状态的供应储存罐还没有补到所述第三液位，即2个供应储存罐中的液位均低于所述第三液位，则说明处于补酸状态的供应储存罐没有及时补酸，系统将发出报警信号，提醒换酸人员及时换酸，防止生产中断。当所述第一安全控制传感器C1及所述第二安全控制传感器C2中任意一个触发(即任意一个供应储存罐中的液位高于所述第三液位)时，所述报警信号停止。
本实用新型的供给系统还按照各传感器的触发顺序对传感器进行检测，在本实施例中，各触发器自下而上逐个触发，当上端的传感器触发而下端的传感器没有触发则说明传感器存在问题。以检测所述第一安全高液位传感器HH1为例，假设所述第一安全高液位传感器HH1触发，而所述第一高液位传感器H1、所述第一安全控制传感器C1、所述第一低液位传感器L1及所述第一安全低液位传感器LL1均未触发，则所述数据采集与监视控制系统5会发出报警信号，显示所述第一安全高液位传感器HH1存在问题。其他检测原理类似，在此不一一赘述。由于每组传感器有5个，可大大提高检测的可靠性。
本实用新型的供给系统在两个供应储存罐的高液位传感器和低液位传感器之间各增加一个安全控制传感器，使两个供应储存罐都增加了安全控制液位，通过PLC程序的逻辑控制增加换酸人员的防呆性，同时通过PLC程序的逻辑控制对各传感器进行相互检测；本实用新型的供给系统减少了生产中断情况以及传感器出错带来的安全隐患。
综上所述，本实用新型提供一种供给系统，所述供给系统至少包括：酸桶、第一供应储存罐以及第二供应储存罐，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输入端连接所述酸桶，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输出端连接到设备端，所述第一供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第一高液位传感器、第一安全控制传感器、第一低液位传感器，所述第二供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第二高液位传感器、第二安全控制传感器、第二低液位传感器。本实用新型的供给系统在两个供应储存罐的高液位传感器和低液位传感器之间各增加一个安全控制传感器，使两个供应储存罐都增加了安全控制液位，通过PLC程序的逻辑控制增加换酸人员的防呆性，同时通过PLC程序的逻辑控制对各传感器进行相互检测；本实用新型的供给系统减少了生产中断情况以及液位传感器出错带来的安全隐患。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种供给系统，其特征在于，所述供给系统至少包括：酸桶、第一供应储存罐以及第二供应储存罐，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输入端连接所述酸桶，所述第一供应储存罐与所述第二供应储存罐的输出端连接到设备端，所述第一供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第一高液位传感器、第一安全控制传感器、第一低液位传感器，所述第二供应储存罐的侧壁上设置有三个液位传感器，自上而下分别为第二高液位传感器、第二安全控制传感器、第二低液位传感器。
2.根据权利要求1所述的供给系统，其特征在于：所述酸桶与所述第一供应储存罐和所述第二供应储存罐的输入端通过输入管路连接，所述输入管路上设置有补酸泵、一级过滤器以及进口阀。
3.根据权利要求1所述的供给系统，其特征在于：所述设备端与所述第一供应储存罐和所述第二供应储存罐的输出端通过输出管路连接，所述输出管路上设置有二级过滤器及出口阀。
4.根据权利要求1所述的供给系统，其特征在于：所述第一高液位传感器、所述第一安全控制传感器以及所述第一低液位传感器垂直分布，所述第二高液位传感器、所述第二安全控制传感器以及所述第二低液位传感器垂直分布。
5.根据权利要求1所述的供给系统，其特征在于：还包括设置于所述第一高液位传感器上方的第一安全高液位传感器、设置于所述第二高液位传感器上方的第二安全高液位传感器、设置于所述第一低液位传感器下方的第一安全低液位传感器以及设置于所述第二低液位传感器下方的第二安全低液位传感器。
6.根据权利要求1所述的供给系统，其特征在于：还包括连接于各传感器的可编程逻辑控制器。
7.根据权利要求6所述的供给系统，其特征在于：还包括连接于所述可编程逻辑控制器的数据采集与监视控制系统。
8.根据权利要求1所述的供给系统，其特征在于：所述第一安全控制传感器与所述第一低液位传感器之间的补给物不少于4个小时的输出量，所述第二安全控制传感器与所述第二低液位传感器之间的补给物不少于4个小时的输出量。
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