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    08月12日 2019

    虹潤NHR-5400系列60段人工智能溫控器在單晶爐設備改造中的應用

    發布者:虹潤集團

    一、摘要

           虹潤NHR-5400系列60段人工智能溫控器適用于需要進行高精度多段曲線程序升/降溫控制的系統,它可根據生產過程的要求,按照一定的曲線進行控制,最多可分59段曲線對象進行編程控制,每一段均采用PID參數設定控制,使控制更為精確可靠,方便靈活的曲線控制功能,可實時監控曲線程序段的運行時間和狀態,多種事件輸入功能。通過多種曲線控制輸出功能,可實現曲線控制暫停、曲線控制清零、曲線控制步進等功能,并可實現手/自動無擾動切換。

    二、產品的市場背景

           單晶爐是一種在惰性氣體(氮氣、氦氣為主)環境中,用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長無錯位單晶的設備。單晶爐需要控制的內容包含晶體的直徑、溫度(功率)、原料(硅料)、泄漏率和氬氣質量等,其中溫度控制好壞直接影響到是否成為晶體的關鍵因素。虹潤自主開發的虹潤NHR-5400系列60段人工智能溫控器在單晶爐的溫度控制中發揮著重要的作用。

    三、產品的主要技術原理

           1、軟件采用人工智能控制算法,通過上電自動跟蹤測量值變化,根據時間和所設定控制值的函數關系分段實現溫度的升溫、保溫和降溫的溫度調節

           2、根據編程的生產工藝曲線,可實現曲線的步進、跳轉、停止、清零等功能

           3、產品在整個單晶路溫度調節中主要負責溫度的精準控制。

    四、產品的應用

           虹潤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下圖:

    1565251270128127.gif

           電路說明:交流電源經變壓器降壓后使用,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為過流保護熔斷器,RSV為過壓保護阻容元件。RW為電爐絲。

           NHR-5400輸出為0-10MA電流,經過1K電阻后,輸出變為0-10V直流電壓,滿足晶閘管模塊的輸入電壓要求。

           主要控制設備:虹潤NHR-5400系列60段人工智能溫控器

    2.gif

           輔助設備:熱電偶、可控硅、固態繼電器、過壓保護阻容器件等

           根據單晶爐溫度控制的特點,虹潤NHR-5400系列60段人工智能溫控器設定工藝曲線如下:

    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

    經過60分鐘

    經過120分鐘

    經過120分鐘

    經過90分鐘

    經過300分鐘

    經過8640分鐘

    經過8640分鐘

    經過8640分鐘

    經過8640分鐘

    經過4320分鐘

    經過360分鐘

    經過600分鐘

    停止

    按照上述的設定參數試驗控制效果極佳,控制精度可達±0.5°C

    產品圖片:

    3.gif

    五、結束語

           采用虹潤NHR-5400系列60段人工智能溫控器作為主核心控制系統以來,碲鎘汞單晶爐的控制運行狀況良好,至今仍無故障出現,完全可以替代進口的控制儀表。無論從運行實際狀況來看,還是從性價比來看,選擇NHR-5400確實能夠完全滿足要求。

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