碳化硅晶體生長爐控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種碳化硅晶體生長爐控制系統，包括：ARM控制器和受所述ARM控制器控制的壓力控制器、溫度控制器、運動控制器和報警器；壓力控制器：采集爐內壓力數據并將壓力數據傳送到ARM控制器；溫度控制器：采集爐內溫度值并將爐內溫度值傳送到ARM控制器；運動控制器：用于通過步進電機控制加熱線圈和坩堝軸的升降運動；報警器：當溫度和壓力超出設定值范圍時用于報警提示。發明專利技術提供的碳化硅晶體生長爐控制系統，可有效的提供生長爐的工作效率，減低生產成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及生長爐
，特別涉及一種碳化硅晶體生長爐控制系統。
技術介紹
目前工業自動化控制一般采用PLC控制，PLC面向直接控制，主要用于大型設備，開發簡單，成本較高。而ARM偏向弱電控制，只有裝上操作系統后才能發揮到它的實力，大多數用于消費類電子產品，開發難度大，價格低廉。隨著工業技術的發展，這些控制器之間的界限也越來越模糊。根據實際的工作要求來選擇合適的控制器
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本專利技術要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種碳化硅晶體生長爐控制系統，可有效的提供生長爐的工作效率，減低生產成本。(二)技術方案本專利技術提供一種碳化硅晶體生長爐控制系統，包括ARM控制器和受所述ARM控制器控制的壓力控制器、溫度控制器、運動控制器和報警器；壓力控制器采集爐內壓力數據并將壓力數據傳送到ARM控制器；溫度控制器采集爐內溫度值并將爐內溫度值傳送到ARM控制器；運動控制器用于通過步進電機控制加熱線圈和坩堝軸的升降運動；報警器當溫度和壓力超出設定值范圍時用于報警提示。其中，所述壓力控制器包括PC機、壓力檢測控制電路、變頻器和機械泵，所述壓力檢測控制電路采集碳化硅晶體生長爐內的壓力數據，并將該壓力數據傳送到ARM控制器，所述ARM控制器計算出控制量，并將該控制量傳送到PC機中，所述PC機通過調節變頻器的頻率控制機械泵的速度，從而調節碳化硅晶體生長爐內的壓力。其中，所述溫度控制器包括溫度檢測控制電路和D/A模塊，所述溫度檢測控制電路采集碳化硅晶體生長爐內的溫度值，并將該溫度值傳送到ARM控制器，所述ARM控制器計算出輸出值，并通過D/A模塊控制RF電源的功率輸出值。其中，所述運動控制器包括兩個光電脈沖發生器，和由所述的兩個光電脈沖發生器分別控制的兩個步進電機，其中一個所述步進電機控制加熱線圈的升降，另一個所述步進電機控制坩堝軸的升降。其中，所述報警器接收所述ARM控制器I/O點輸出的報警信號。其中，所述ARM控制器計算控制量的計算過程包括將采集的爐內壓力與設定壓力做對比，計算兩壓力值間的差值，經過PID算法，計算出控制量；所述ARM控制器將該控制量傳送到PC機，PC機通過RS-485接口與變頻器通信，調節變頻器的頻率，控制機械泵的抽速，來調節爐內壓力，其中變頻器與PC機的通信采用USS協議。其中，所述ARM控制器計算輸出值的計算過程包括將采集碳化硅晶體生長爐內的溫度值和設定爐內溫度做對比，計算出溫度間的偏差值，經過PID算法，計算出輸出值；所述ARM控制器通過D/A模塊控制功率的輸出值。其中，所述PC機通過RS-485通信接口控制氣體質量流量計。(三)有益效果本專利技術提供的碳化硅晶體生長爐控制系統，可有效的提供生長爐的工作效率，減低生產成本。 附圖說明圖I為本專利技術碳化硅晶體生長爐控制系統的結構示意圖；圖2為本專利技術碳化硅晶體生長爐控制系統壓力控制器的結構示意圖；圖3為本專利技術碳化硅晶體生長爐控制系統溫度控制器的結構示意圖；圖4為本專利技術碳化硅晶體生長爐控制系統運動控制器的結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。ARM (Advanced RISC Machines)控制器是Acorn計算機有限公司面向低預算市場設計的第一款RISC微處理器。更早稱作AcornRISC Machine。圖I為本專利技術碳化硅晶體生長爐控制系統的結構示意圖，如圖I所示，本專利技術提供一種碳化硅晶體生長爐控制系統，包括ARM控制器I和受所述ARM控制器控制的壓力控制器2、溫度控制器3、運動控制器4和報警器5 ；壓力控制器2 :采集爐內壓力數據并將壓力數據傳送到ARM控制器；溫度控制器3 :采集爐內溫度值并將爐內溫度值傳送到ARM控制器；運動控制器4 :用于通過步進電機控制加熱線圈和坩堝軸的升降運動；報警器5 :當溫度和壓力超出設定值范圍時用于報警提示。如圖2所示，所述壓力控制器包括2 :PC機21、壓力檢測控制電路22、變頻器23和機械泵24，所述壓力檢測控制電路22采集碳化硅晶體生長爐內的壓力數據，并將該壓力數據傳送到ARM控制器I，所述ARM控制器計算出控制量，并將該控制量傳送到PC機21中，所述PC機21通過調節變頻器23的頻率控制機械泵24的速度，從而調節碳化硅晶體生長爐內的壓力。如圖3所示，所述溫度控制器3包括溫度檢測控制電路31和D/A模塊32，所述溫度檢測控制電路31采集碳化硅晶體生長爐內的溫度值，并將該溫度值傳送到ARM，所述ARM控制器計算出輸出值，并通過D/A模塊32控制RF電源的功率輸出值。如圖4所示，所述運動控制器4包括兩個光電脈沖發生器(41，42)，和由所述的兩個光電脈沖發生器分別控制的兩個步進電機(411，421)，其中一個所述步進電機411控制加熱線圈4111的升降，另一個所述步進電機421控制坩堝軸4211的升降。所述報警器5接收所述ARM控制器I/O點輸出的報警信號。所述ARM控制器I計算控制量的計算過程包括將采集的爐內壓力與設定壓力做對比，計算兩壓力值間的差值，經過PID算法，計算出控制量；所述ARM控制器I將該控制量傳送到PC機21，PC機21通過RS-485接口與變頻器23通信，調節變頻器23的頻率控制機械泵24的抽速，來調節爐內壓力，其中變頻器23與PC機21的通信采用USS協議。所述ARM控制器I計算輸出值的計算過程包括將采集碳化硅晶體生長爐內的溫度值和設定爐內溫度做對比，計算出溫度間的偏差值，經過PID算法，計算出輸出值；所述·ARM控制器I通過D/A模塊32控制功率的輸出值。所述PC機21通過RS-485通信接口控制氣體質量流量計.以上實施方式僅用于說明本專利技術，而并非對本專利技術的限制，有關
的普通技術人員，在不脫離本專利技術的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本專利技術的范疇，本專利技術的專利保護范圍應由權利要求限定。權利要求1.一種碳化硅晶體生長爐控制系統，其特征在于，包括ARM控制器和受所述ARM控制器控制的壓力控制器、溫度控制器、運動控制器和報警器； 壓力控制器采集爐內壓力數據并將壓力數據傳送到ARM控制器； 溫度控制器采集爐內溫度值并將爐內溫度值傳送到ARM控制器； 運動控制器用于通過步進電機控制加熱線圈和坩堝軸的升降運動； 報警器當溫度和壓力超出設定值范圍時用于報警提示。2.如權利要求I所述的碳化硅晶體生長爐控制系統，其特征在于，所述壓力控制器包括PC機、壓力檢測控制電路、變頻器和機械泵，所述壓力檢測控制電路采集碳化硅晶體生長爐內的壓力數據，并將該壓力數據傳送到ARM控制器，所述ARM控制器計算出控制量，并將該控制量傳送到PC機中，所述PC機通過調節變頻器的頻率控制機械泵的速度，從而調節碳化硅晶體生長爐內的壓力。3.如權利要求I所述的碳化硅晶體生長爐控制系統，其特征在于，所述溫度控制器包括溫度檢測控制電路和D/A模塊，所述溫度檢測控制電路采集碳化硅晶體生長爐內的溫度值，并將該溫度值傳送到ARM控制器，所述ARM控制器計算出輸出值，并通過D/A模塊控制RF電源的功率輸出值。4.如權利要求I所述的碳化硅晶體生長爐控制系統，其本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳化硅晶體生長爐控制系統，其特征在于，包括：ARM控制器和受所述ARM控制器控制的壓力控制器、溫度控制器、運動控制器和報警器；壓力控制器：采集爐內壓力數據并將壓力數據傳送到ARM控制器；溫度控制器：采集爐內溫度值并將爐內溫度值傳送到ARM控制器；運動控制器：用于通過步進電機控制加熱線圈和坩堝軸的升降運動；報警器：當溫度和壓力超出設定值范圍時用于報警提示。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃鳴，丁文革，譚三成，
申請(專利權)人：北京七星華創電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：