HXSC系列全自动单晶炉电控柜电气操作指南(适用于CG6000型单晶炉国产化电控柜).pdf

hxsc 系 列 全 自 动 单 晶 炉 电 控 柜系 列 全 自 动 单 晶 炉 电 控 柜 电 气 操 作 指 南电 气 操 作 指 南 07- 09- 01 （ 适 用 于 cg6000 型 单 晶 炉 国 产 化 电 控 柜 ） 杭 州 慧 翔 电 液 技 术 开 发 有 限 公 司 2007 年 09 月 通 讯 地 址 ： 杭 州 市 三 墩 镇 西 湖 科 技 西 园 五 路 16 号 4b 三 楼 邮 编 ： 310030 客 服 电 话 ： (0571) 87961725/89900293 传 真 ： (0571) 89900290 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 1 - 页 共 42 页 hxsc 系 列 全 自 动 单 晶 炉 电 控 柜 前 视 图系 列 全 自 动 单 晶 炉 电 控 柜 前 视 图 1 工 业 触 摸 屏工 业 触 摸 屏 8 声 光 报 警 器声 光 报 警 器 2 ccd 触 摸 屏 显 示 器触 摸 屏 显 示 器 9 总 控 钥 匙 开 关总 控 钥 匙 开 关 3 应 急 操 作 区应 急 操 作 区 10 数 字 显 示 表数 字 显 示 表 4 手 柄手 柄 11 备 用备 用 开 关开 关 5 按 钮 面 板按 钮 面 板 12 加 热 器 开 关加 热 器 开 关 6 前 门 板前 门 板 13 右 侧 门 板右 侧 门 板 7 万 向 脚 轮万 向 脚 轮 14 模 拟 显 示 面 板模 拟 显 示 面 板 1 2 4 5 6 3 8 9 7 10 11 12 13 14 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 2 - 页 共 42 页 前 前 言 言 hxsc 系 列 全 自 动 单 晶 炉 电 气 控 制 系 统 采 用omrmn 公 司cj 系 列plc 彩 色 触 摸 屏 ， 图 像 直 径 采 集 单 独 采 用 工 控 机 。 由 于plc 是 目 前 大 型 工 业 应 用 最 广 泛 的 专 业 工 业 控 制 设 备 ， 触 摸 屏 也 是 专 用 工 业 显 示 屏 ， 因 此 系 统 可 靠 性 很 高 ， 不 会 死 机 。 系 统 结 构 简 单 ， 用 电 省 发 热 小 ， 结 构 上 输 入 输 出 模 拟 采 集 清 晰 ， 维 护 方 便 。 图 像 测 量 系 统 搭 载 在 具 有 p4 芯 的 512m 内 存 的 工 控 机 系 统 上 ， 工 控 机 采 用 win2000 操 作 系 统 ， 界 面 友 好 ， 运 行 速 度 快 ， 稳 定 。 工 控 机 单 独 配 置 一 套 触 摸 屏 显 示 器 用 于 显 示 双 ccd 采 集 的 炉 内 图 象 。 工 业 触 摸 屏 、 plc 和 工 控 机 间 工 作 独 立 ， 连 接 仅 仅 使 用 1 根 通 讯 线 即 可 ， 为 将 来 系 统 维 修 更 新 提 供 很 大 的 便 利 。 图 象 系 统 采 用 高 性 能 进 口 图 像 板 ， 软 件 完 全 自 主 开 发 双ccd 测 量 系 统 。 双ccd 系 统 用 于 采 集 炉 内 单 晶 和 液 面 图 象 并 通 过 图 象 处 理 系 统 进 行 分 析 ， 实 时 精 确 的 测 量 单 晶 的 直 径 和 液 面 位 置 ， 为 控 制 系 统 的 等 径 控 制 和 液 面 跟 踪 控 制 提 供 实 时 数 据 。 为 进 行 系 统 管 理 和 信 息 交 换 ， 电 气 系 统 还 配 置 工 作 站 用 于 与plc 通 讯 ， 工 作 站 可 通 过plc 实 时 采 集 炉 子 的 各 项 参 数 并 生 成 报 表 。 同 时 ， plc 采 用 带 有 存 储 卡 的 系 统 ， 为 不 选 用 工 作 站 的 用 户 提 供 大 容 量 的 数 据 交 换 方 式 ， 但 采 用 存 储 卡 只 能 进 行 离 线 式 数 据 交 换 。 操 作 界 面 采 用 中 英 文 切 换 的 界 面 ， 具 有 可 靠 的 工 作 稳 定 性 和 界 面 友 好 性 。 系 统 能 按 照 工 艺 员 写 入 的 工 艺 文 件 ， 进 行 全 自 动 拉 晶 。 同 时 工 艺 文 件 直 接 可 以 在 显 示 器 上 修 改 ， 立 即 生 效 ， 操 作 方 便 。 自 动 工 艺 可 以 单 步 执 行 也 可 以 可 以 连 续 自 动 流 程 ， 为 操 作 提 供 极 大 的 自 由 。 在 温 度 闭 环 上 增 加 功 率 限 制 ， 信 号 故 障 判 断 诊 断 功 能 ， 可 以 排 除 观 察 孔 污 染 ， 信 号 被 干 扰 ， 加 热 电 源 故 障 ， 加 热 器 短 路 ， 加 热 器 电 阻 突 变 ， 人 工 输 入 失 误 等 错 误 ， 可 以 提 高 成 晶 率 。 在 自 动 引 晶 上 采 用 了 独 特 的 工 作 站 通 讯 线 通 讯 线 通 讯 线 工 控 机 图 像 测 量 plc系 统 -核 心 控 制 触 摸 屏 界 面 输 入 、 显 示 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 3 - 页 共 42 页 图 像 技 术 和 控 制 技 术 ， 结 合 优 越 的 双 ccd 结 构 可 以 将 引 晶 质 量 大 大 提 高 。 引 晶 工 艺 除 自 动 控 制 以 外 ， 还 可 以 采 用 软 线 手 柄 进 行 开 关 操 作 ， 使 得 手 动 引 晶 操 作 也 很 简 便 。 等 径 过 程 采 用 专 用 等 径 控 制 技 术 。 晶 体 表 面 光 滑 ， 控 径 误 差 小 ， 不 易 掉 苞 。 补 温 过 程 采 用 多 模 态 自 动 学 习 补 温 技 术 。 降 温 ， 升 温 不 会 过 冲 ， 后 期 平 均 拉 速 与 设 定 拉 速 偏 差 控 制 在 0 3mm/hr 内 。 程 序 有 热 场 的 温 度 控 制 ， 人 工 补 温 平 台 ， 自 动 生 长 补 温 控 制 ，液 面 温 度 控 制 ， 等 径 控 制 ， 坩 埚 跟 踪 ， 压 力 控 制 。 氩 气 控 制 系 统 能 随 各 个 工 艺 要 求 自 动 切 换 氩 气 阀 和 流 量 。 各 个 控 制 环 程 序 能 自 动 进 行 开 启 关 闭 ， 同 时 可 以 人 工 干 预 。 系 统 在 各 个 工 艺 中 根 据 拉 晶 要 求 ， 自 动 对 各 个 关 键 量 进 行 监 控 ， 出 现 问 题 时 进 行 及 时 的 报 警 和 信 息 提 示 。 系 统 报 警 和 提 示 内 容 项 有 60 多 项 。 如 对 等 径 时 拉 速 的 偏 差 ， 直 径 大 小 ， 系 统 压 力 等 参 数 进 行 监 视 报 警 。 系 统 对 自 动 生 长 时 必 要 量 如 温 度 ， 功 率 ， 拉 速 进 行 自 动 记 录 保 存 ， 同 时 对 操 作 员 的 人 工 干 预 动 作 进 行 自 动 记 录 。 能 保 存 上 千 炉 的 记 录 。 系 统 能 同 时 检 测 两 组 5 条 工 作 曲 线 ， 曲 线 可 以 随 意 选 择 ， 1 组 曲 线 可 以 监 视 5 3600 分 钟 ， 另 外 一 组 观 察 最 新 20 分 钟 的 数 据 。 曲 线 能 保 存 100 条 。 针 对 拉 晶 时 温 度 控 制 的 重 要 性 ，系 统 采 用 了 3 道 闭 环 的 控 制 严 格 保 证 系 统 温 度 的 控 制 精 度 。控 制 器 对 目 前 普 通 电 压 闭 环 的 加 热 电 源 再 增 加 了 带 开 方 的 硬 件 功 率 闭 环 ， 在 软 件 上 进 行 了 温 度 的 pid 控 制 闭 环 。 同 时 设 计 了 电 压 电 流 监 视 报 警 ， 电 极 接 地 打 火 报 警 的 硬 件 设 计 ， 热 场 电 阻 短 路 的 软 件 设 计 。 本 系 统 的 电 气 柜 内 布 局 采 用 模 块 化 集 中 管 理 ， 各 个 模 块 间 连 接 简 单 ， 单 个 模 块 可 以 带 电 独 立 维 修 ，电 机 保 护 采 用 空 气 开 关 和 保 险 丝 结 合 的 方 法 便 于 操 作 与 维 护 。 同 时 主 要 的 电 气 点 都 能 简 单 的 在 端 子 板 上 查 出 。 整 个 机 箱 布 局 合 理 ， 简 单 。 同 时 带 有 双 色 灯 进 行 提 示 ， 停 电 后 可 以 使 用 ups 进 行 坩 埚 和 晶 体 的 快 速 升 降 。 本 指 南 着 重 说 明 电 控 柜 的 硬 件 组 成 及 其 操 作 方 法 ，对 于 触 摸 屏 软 件 界 面 的 操 作 方 法 ， 请 参 考 界 面 操 作 手 册 ， 该 手 册 将 给 您 详 尽 直 观 的 介 绍 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 4 - 页 共 42 页 目 目 录 录 第 一 章第 一 章 电 控 柜 快 速 使 用 指 南电 控 柜 快 速 使 用 指 南 5 一 、 主 控 面 板 5 二 、 模 拟 显 示 面 板 8 三 、 应 急 操 作 区 9 四 、 按 钮 面 板 10 五 、 电 路 插 板 11 六 、 电 源 系 统 13 七 、 接 线 端 子 布 局 17 八 、 手 动 引 晶 器 18 九 、 工 控 机 及 显 示 器 19 十 、 系 统 出 线 接 口 20 第 二 章第 二 章 电 气 硬 件 操 作 详 细 说 明电 气 硬 件 操 作 详 细 说 明 21 一 、 应 急 操 作 21 二 、 面 板 按 钮 操 作 22 三 、 加 热 器 操 作 23 第 三 章第 三 章 电 路 插 板 调 节电 路 插 板 调 节 说 明说 明 26 一 、 hxsc- 069- 02/05 电 路 调 整 （ 电 机 驱 动 板 ） 27 二 、 hxsc- 069- 03/06 电 路 调 整 （ 电 机 驱 动 板 ） 30 三 、 hxsc- 069- 01/04 电 路 调 整 （ 电 机 控 制 板 ） 32 四 、 hxsc- 069- 07 电 路 调 整 （ 加 热 功 率 控 制 板 ） 33 五 、 hxsc- 069- 08 电 路 调 整 （ 红 外 信 号 放 大 板 ） 36 六 、 hxsc- 069- 23 电 路 调 整 （ 5v 电 源 板 ） 38 七 、 hxsc- 069- 15 电 路 调 整 （ 称 重 板 ） 39 八 、 hxsc- 069- 10 号 电 路 调 整 （ 超 温 报 警 和 氩 气 应 急 板 ） 41 附 录附 录 常 见 故 障 速 查 表常 见 故 障 速 查 表 42 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 5 - 页 共 42 页 第 一 章第 一 章 电 控 柜 快 速 使 用 指 南电 控 柜 快 速 使 用 指 南 在 使 用 本 产 品 之 前 ， 请 先 熟 悉 电 控 柜 各 功 能 模 块 的 分 布 和 操 作 方 法 ， 电 气 系 统 采 用 模 块 化 、 人 性 化 设 计 ， 熟 悉 各 个 功 能 模 块 将 使 您 的 操 作 事 半 功 倍 。 一 一 、 、 主 控 面 板主 控 面 板 图 1 主 控 面 板 主 控 面 板 位 于 电 控 柜 正 面 ， 为 主 要 电 气 操 作 区 。 为 操 作 方 便 ， 主 控 面 板 设 计 了 工 艺 斜 度 ， 将 工 业 触 摸 屏 操 作 平 面 设 置 于 操 作 者 目 光 平 视 位 置 ， 使 您 的 操 作 更 为 舒 适 。 炉 子 的 功 率 电 源 柜 为 电 控 柜 供 电 ， 打 开 机 箱 正 面 总 电 源 和 ups 输 出 空 气 开 关 后 ， 右 旋 电 源 开 关 钥 匙 即 可 开 启 电 控 柜 。 工 业 触 摸 屏 作 为 主 要 人 机 界 面 ， 承 担 了 拉 晶 过 程 的 绝 大 部 分 操 作 ， 对 触 摸 屏 界 面 的 详 细 操 作 方 法 请 查 阅 hxsc 界 面 操 作 手 册 。 触 摸 屏 背 面 有cf 存 储 卡 插 槽 ， 插 入cf 卡 可 进 行 拉 晶 工 艺 参 数 的 离 线 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 6 - 页 共 42 页 读 写 。 cf 通 过 产 品 配 置 的 读 卡 器 和 工 艺 编 写 软 件 可 在 个 人 计 算 机 上 进 行 拉 晶 参 数 的 编 写 和 读 取 ， 存 储 了 工 艺 文 件 的 cf 卡 可 在 工 业 触 摸 屏 上 识 别 为 系 统 可 执 行 的 工 艺 参 数 。 图 2 触 摸 屏 背 面 设 有 cf 卡 插 槽 cf 卡 插 槽 位 于 触 摸 屏 背 面 右 侧 ，将 cf 卡 彩 色 面 朝 操 作 者 平 稳 插 入 即 可 。 此 时 插 槽 旁 有 一 按 钮 弹 出 ， 按 下 该 按 钮 可 弹 出 cf 卡 。 图 3 拉 开 盖 板 进 入 应 急 操 作 区 应 急 操 作 区 用 于 替 代 触 摸 屏 进 行 备 份 操 作 ， 应 急 操 作 区 有 一 盖 板 ， 不 用 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 7 - 页 共 42 页 时 盖 板 由 磁 性 门 锁 锁 住 覆 盖 应 急 操 作 区 ，安 全 美 观 。使 用 时 拉 开 盖 板 即 可 。 图 4 键 盘 位 于 抽 屉 内 应 急 操 作 区 以 下 为 键 盘 仓 ， 拉 动 把 手 抽 出 抽 屉 ， 工 控 机 键 盘 位 于 抽 屉 内 。 加 热 器 开加 热 器 开、加 热 器 关加 热 器 关按 钮 可 开 启 和 关 闭 加 热 器 。 数 字 表 头 用 于 显 示 加 热 器 电 压 、 电 流 和 功 率 值 。 加 热 器 必 须 在 炉 盖 合 上 、 冷 却 水 充 足 、 加 热 电 源 无 故 障 的 条 件 下 才 可 开 启 。 如 无 法 开 启 加 热 器 ， 请 检 查 以 上 开 启 条 件 是 否 满 足 。 一 旦 加 热 器 开 启 ， 允 许 炉 盖 被 抬 起 ， 操 作 时 请 注 意 。 加 热 器 必 须 在 炉 盖 合 上 、 冷 却 水 充 足 、 加 热 电 源 无 故 障 的 条 件 下 才 可 开 启 。 如 无 法 开 启 加 热 器 ， 请 检 查 以 上 开 启 条 件 是 否 满 足 。 一 旦 加 热 器 开 启 ， 允 许 炉 盖 被 抬 起 ， 操 作 时 请 注 意 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 8 - 页 共 42 页 二 、 模 拟 显 示 面 板二 、 模 拟 显 示 面 板 图 5 模 拟 显 示 面 板 炉 体 过 温 、 系 统 流 量 不 足 、 电 极 接 地 、 流 量 不 足 等 故 障 通 过 发 光 二 极 管 面 板 进 行 显 示 ， 并 将 故 障 信 号 告 知plc 进 行 报 警 与 处 理 。 整 个 炉 体 部 分 可 以 定 义 为 4 部 分 ， 从 上 到 下 依 次 为 ： 副 室 、 炉 盖 、 主 炉 室 、 下 炉 室 。 图 中 定 义 了 ： 各 氩 气 阀 和 真 空 阀 的 状 态 显 示 ，红 灯 亮 表 示 阀 关 闭 ，绿 灯 亮 表 示 阀 开 启 。 系 统 水 流 量 报 警 的 显 示 ， 绿 灯 表 示 正 常 ， 不 亮 表 示 水 流 量 不 足 。 氩 气 压 力 不 足 报 警 的 显 示 ， 不 亮 表 示 正 常 ， 红 灯 表 示 氩 气 压 力 不 足 。 炉 体 上 布 置 了 8 路 超 温 报 警 灯 ， 正 常 不 亮 ， 红 色 表 示 故 障 。 显 示 了 隔 离 阀 的 开 关 状 态 。绿 色 表 示 隔 离 阀 全 开 ，红 色 表 示 隔 离 阀 全 关 ， 红 色 和 绿 色 均 亮 时 表 示 隔 离 阀 处 于 中 间 状 态 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 9 - 页 共 42 页 三 、 应 急 操 作 区三 、 应 急 操 作 区 图 6 应 急 操 作 区 应 急 操 作 区 为 系 统 提 供 一 套 应 急 备 份 操 作 ， 可 完 成 主 要 应 急 操 作 。 拉 开 触 摸 屏 下 盖 板 即 可 进 入 应 急 操 作 区 。 将 应 急 切 换 开 关 打 至应 急应 急状 态 ，应 急应 急 模 式模 式指 示 灯 亮 ， 进 入 应 急 操 作 ， 此 时plc 启 动 警 报 器 ， 单 晶 炉 系 统 完 全 通 过 应 急 操 作 区 操 作 。 将 应 急 切 换 开 关 打 回 自 动 可 恢 复 触 摸 屏 控 制 。 籽 晶 快 速籽 晶 快 速和坩 埚 快 速坩 埚 快 速纽 子 开 关 用 于 启 动 籽 晶 和 坩 埚 的 快 速 动 作 ， 开 关 向 上 拨 使 籽 晶 快 升 ， 中 间 位 为 停 止 。 坩 埚 与 籽 晶 相 同 。 节 流 阀 开 度节 流 阀 开 度拨 码 为 备 用 开 关 ， 本 系 统 中 没 有 作 用 。 6 个 阀 门 开 关 分 别 用 于 控 制 2 路 真 空 球 阀 和 3 路 氩 气 截 止 阀 。阀 代 号 与 模 拟 显 示 面 板 上 一 致 。 加 热加 热 器 器 功 功 率 率旋 钮 用 于 调 节 应 急 加 热 器 功 率 ， 以 维 持 炉 内 加 热 环 境 。 旋 钮 带 刻 度 ， 功 率 与 读 数 成 线 性 关 系 ， 您 可 很 方 便 的 计 算 并 调 节 加 热 器 功 率 。 应 急 状 态 下 籽 晶 和 坩 埚 分 别 以 恒 定 方 向 和 转 速 旋 转 。 旋 转 方 向 和 转 速 可 通 过 电 路 插 板 进 行 调 节 ，出 厂 默 认 值 为 籽 晶 反 转 10rpm，坩 埚 正 转 10rpm。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 10 - 页 共 42 页 籽 晶 和 坩 埚 的 慢 速 停 止 ， 只 能 通 过 快 速 开 关 操 作 快 速 动 作 。 应 急应 急 /自 动 切 换 前 请 确 认 快 速 开 关 、自 动 切 换 前 请 确 认 快 速 开 关 、 5 个 气 阀 开 关 和 加 热 器 功 率 读 数 ， 务 必 使 切 换 平 缓 进 行 ， 防 止 切 换 时 出 现 气 阀 状 态 、 加 热 器 功 率 和 晶 位 、 埚 位 的 改 变 。 个 气 阀 开 关 和 加 热 器 功 率 读 数 ， 务 必 使 切 换 平 缓 进 行 ， 防 止 切 换 时 出 现 气 阀 状 态 、 加 热 器 功 率 和 晶 位 、 埚 位 的 改 变 。 四 四 、 、 按 钮按 钮 面 板面 板 图 7 按 钮 面 板 面 板 按 钮 实 现 全 手 动 控 制 ， 包 括 真 空 泵 开 启 /关 闭 、 炉 体 液 压 缸 动 作 。 炉 体 液 压 缸 动 作 受 相 应 限 位 条 件 互 锁 。 炉 体 动 作 按 钮 按 下 时 液 压 缸 动 作 ， 放 开 时 液 压 缸 由 液 压 锁 锁 定 ， 炉 体 位 置 保 持 不 动 。 真 空 泵 开 关 按 钮 采 用 互 锁 操 作 方 式 ， 按 下主 真 空 泵 开主 真 空 泵 开按 钮 ， 绿 灯 亮 ， 主 真 空 泵 开 启 ， 放 开 按 钮 真 空 泵 仍 保 持 开 启 ， 按 钮主 真 空 泵 开主 真 空 泵 开的 绿 灯 亮 ； 按 下主 真 空 泵 关主 真 空 泵 关按 钮 则 关 闭 主 真 空 泵 ， 同 时 按 钮主 真 空 泵 关主 真 空 泵 关的 红 灯 亮 。 副 真 空 泵 开 关 操 作 相 同 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 11 - 页 共 42 页 五 、 电 路 插 板五 、 电 路 插 板 图 8 电 路 插 板 电 控 系 统 的 模 块 化 设 计 集 中 体 现 在 电 路 插 板 的 设 计 上 ， 每 块 电 路 插 板 执 行 一 个 独 立 模 块 的 信 号 处 理 ， 单 独 插 拔 某 一 电 路 插 板 不 会 影 响 其 余 功 能 模 块 。 上 排 6 块 电 路 板 通 过 底 板 上 的 两 组48 位 接 线 端 子 与 外 部 联 接 ， 下 排6 块 电 路 板 分 别 通 过 金 手 指 插 槽 与 外 部 联 接 。 外 部 线 路 参 照 电 气 图 纸 。 上 排6 块 电 路 板 统 称 直 流 电 机 伺 服 控 制 器 ， 包 括 晶 体 和 坩 埚 伺 服 控 制 器 。 电 机 伺 服 控 制 器 包 括 电 机 控 制 和 升 、 转 电 机 驱 动 板 。 以 晶 体 伺 服 控 制 器 为 例 ： 晶 体 电 机 控 制 板 ： 控 制 晶 升 慢 速 电 机 的 方 向 切 换 、 晶 升 快 速 电 机 的 方 向 切 换 、 晶 转 电 机 方 向 切 换 和 应 急 条 件 下 的 晶 转 方 向 设 置 。 晶 升 、 晶 转 电 机 驱 动 板 ： 用 于 对 晶 升 慢 速 电 机 、 晶 转 电 机 的 转 速 进 行 伺 服 驱 动 ， 通 过 对 电 机 驱 动 板 的 各 电 位 器 的 调 整 可 调 节 晶 升 、 晶 转 伺 服 电 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 12 - 页 共 42 页 机 的 转 速 特 性 。 新 设 备 在 单 晶 车 间 安 装 调 试 时 ， 各 电 机 驱 动 板 的 参 数 已 经 由 安 装 工 程 师 精 确 的 调 整 好 ， 在 使 用 过 程 中 如 果 有 必 要 重 新 调 整 驱 动 板 参 数 ， 则 可 通 过 电 位 器 的 调 节 实 现 。 各 电 位 器 调 整 方 法 和 步 骤 请 参 照 相 关 章 节 。 电 路 板 上 的 绿 色 led 灯 指 示 电 路 板 各 路 电 源 状 态 。 下 排 6 块 电 路 板 分 别 管 理 一 个 功 能 的 传 感 器 信 号 。 每 块 电 路 板 功 能 如 下 ： 籽 晶 熔 接 检 测 板 ： 用 于 自 动 检 测 籽 晶 是 否 与 熔 硅 液 面 接 触 。 该 功 能 要 求 提 拉 头 钢 缆 与 炉 体 绝 缘 ， 无 绝 缘 阻 抗 的 炉 子 不 配 置 该 电 路 板 ， 也 不 具 备 自 动 熔 接 的 功 能 。 加 热 功 率 控 制 板 ：用 于 输 出 加 热 器 功 率 的 控 制 信 号 ，以 及 氩 气 流 量 控 制 、 节 流 阀 开 度 控 制 信 号 。 以 上3 路 控 制 信 号 的 自 动 /应 急 模 式 切 换 在 该 电 路 板 上 实 现 。 自 动 模 式 下 输 出 的plc 输 出 控 制 信 号 ， 应 急 模 式 下 输 出 由 板 上 电 位 器 （ 氩 气 流 量 、 节 流 阀 开 度 ） 或 应 急 操 作 区 旋 钮 （ 加 热 器 功 率 ） 调 节 的 控 制 信 号 。 红 外 信 号 放 大 板 ： 用 于 测 量 加 热 器 温 度 。 对 安 装 于 测 取 光 孔 上 的 红 外 测 温 仪 的 输 出 信 号 进 行 精 确 放 大 ， 并 输 出 给 plc 采 样 处 理 。 放 大 器 增 益 和 偏 置 可 调 。 5v 电 源 板 ： 提 供4 路 直 流 电 源 分 别 为3 个 数 字 显 示 表 和 晶 体 坩 埚 遥 控 器 供 电 。 绿 色 led 指 示 电 路 板 各 路 电 源 状 态 。 称 重 板 ： 配 合 提 拉 头 上 的 称 重 传 感 器 进 行 晶 体 重 量 的 测 量 。 该 电 路 板 为 称 重 传 感 器 提 供 基 准 电 源 ， 并 处 理 传 感 器 输 出 的 重 量 信 号 。 通 过 调 节 增 益 和 偏 置 电 位 器 进 行 晶 体 重 量 的 标 定 。 超 温 报 警 和 氩 气 应 急 板 ：对 各 路 气 阀 的 控 制 信 号 进 行 自 动 /应 急 模 式 的 切 换 ， 同 时 接 收 分 布 与 炉 体 各 部 位 的 超 温 开 关 信 号 ， 判 断 炉 体 的 水 冷 超 温 状 态 ， 任 何 一 个 部 位 超 温 都 会 产 生 一 个 炉 体 超 温 报 警 给plc 处 理 ， 提 供 声 光 报 警 。 同 时 超 温 的 位 置 会 在 模 拟 显 示 面 板 上 显 示 。 该 电 路 板 与 模 拟 显 示 面 板 的 电 路 板 之 间 通 过 26 芯 排 线 联 接 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 13 - 页 共 42 页 六 、 电 源 系 统六 、 电 源 系 统 电 控 柜 的 电 源 系 统 结 构 如 图9 所 示 ， 主 要 电 源 管 理 元 件 都 位 于 电 控 柜 正 面 靠 近 底 板 位 置 。 打 开 前 门 板 即 可 方 便 操 作 。 各 执 行 器 电 源 分 布 在 右 侧 和 左 侧 安 装 板 的 下 部 ， 请 参 照 本 节 图 片 介 绍 。 图 9 电 控 柜 的 电 源 系 统 图 10 正 面 空 气 开 关 及 插 座 布 局 功 率 电 源 柜 输 出 的 交 流 220v 为 电 控 柜 提 供 总 电 源 。 总 电 源 空 开总 电 源 空 开用 于 系 统 总 电 源 过 流 保 护 及 管 理 ， 断 开 可 切 断 系 统 总 电 源 ； pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 14 - 页 共 42 页 ups空 开空 开用 于 ups 输 出 过 流 保 护 及 管 理 ， 断 开 该 空 开 可 关 闭 ups 输 出 ； sl空 开空 开用 于 管 理 晶 升 慢 速 电 机 ； sr空 开空 开用 于 管 理 晶 转 电 机 ； cl空 开空 开用 于 管 理 埚 升 慢 速 电 机 ； cr空 开空 开用 于 管 理 埚 转 电 机 ； 4 个 3 位 插 座 定 义 标 于 图 上 。 正 常 运 行 时 ， 空 气 开 关 均 应 合 上 ， 插 头 线 插 入 相 应 插 座 。 合 上 四 个 伺 服 电 机 空 开 时 ， 请 确 认 触 摸 屏 上 相 应 电 机 速 度 设 定 为 零 ， 否 则 可 能 对 伺 服 驱 动 器 产 生 冲 击 引 起 飞 车 。 合 上 四 个 伺 服 电 机 空 开 时 ， 请 确 认 触 摸 屏 上 相 应 电 机 速 度 设 定 为 零 ， 否 则 可 能 对 伺 服 驱 动 器 产 生 冲 击 引 起 飞 车 。 图 11 ups 及 隔 离 变 压 器 总 电 源 上 电 并 合 上 总 电 源 空 开 之 后 ， ups 会 自 动 启 动 ， 但 关 闭 ups 必 须 手 动 长 按 正 面 开 关 2 秒 。 总 电 源 切 断 后 时 请 及 时 关 闭总 电 源 切 断 后 时 请 及 时 关 闭 ups， 防 止， 防 止 ups 过 放 电 影 响 使 用 寿 命 。过 放 电 影 响 使 用 寿 命 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 15 - 页 共 42 页 图 12 传 感 器 电 源 图 13 控 制 电 源 及 传 感 器 电 源 传 感 器 电 源 和 控 制 电 源 输 出 都 设 置 有 保 险 丝 进 行 过 流 保 护 ， 当 发 现 电 源 不 正 常 时 ， 请 依 照 图 纸 检 查 相 应 保 险 丝 。 传 感 器 电 源 和 控 制 电 源 输 出 都 设 置 有 保 险 丝 进 行 过 流 保 护 ， 当 发 现 电 源 不 正 常 时 ， 请 依 照 图 纸 检 查 相 应 保 险 丝 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 16 - 页 共 42 页 图 14 直 流 伺 服 电 机 电 源 直 流 伺 服 电 机 电 源 共 包 括 4 个 整 流 滤 波 电 源 ， 其 中 升 降 电 机 电 源 包 括 快 速 电 机 电 源 和 慢 速 电 机 电 源 两 路 直 流 输 出 。快 速 电 机 电 源 由 一 个 电 容 滤 波 ， 慢 速 电 机 电 源 由 两 个 电 容 滤 波 。 旋 转 电 机 电 源 只 有 一 路 直 流 输 出 。 图 15 直 流 伺 服 电 机 功 率 管 直 流 伺 服 电 机 功 率 管 安 装 于 铝 制 散 热 器 上 ， 4 组 散 热 器 位 于 电 控 柜 背 面 上 部 通 风 箱 内 ， 由 两 个 轴 流 风 机 提 供 风 冷 。 拔 下 散 热 器 上 接 线 端 子 即 可 拆 卸 散 热 器 组 件 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 17 - 页 共 42 页 七 、 接 线 端 子 布 局七 、 接 线 端 子 布 局 图 16 电 控 柜 右 侧 接 线 端 子 及 继 电 器 分 布 图 17 电 控 柜 后 侧 接 线 端 子 及 plc 分 布 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 18 - 页 共 42 页 电 控 柜 设 置 了 大 量 端 子 排 用 于 集 中 管 理 各 类 信 号 。 打 开 右 侧 门 板 即 可 方 便 的 操 作 端 子 排a e 和 继 电 器 、 保 险 丝 等 元 件 。 端 子 排 定 义 如 图16 所 示 ， 具 体 端 子 布 局 和 继 电 器 、 保 险 丝 代 号 请 参 照 电 气 图 纸 的 右 侧 布 局 图 。 打 开 后 侧 门 板 可 操 作 端 子 排 f 和 plc 及 其 接 口 板 和 进 线 板 。 端 子 排 a 为 系 统 220v 电 源 和 主 控 24v 电 源 。 端 子 排 b 为 系 统 开 关 量 信 号 和 部 分 模 拟 量 信 号 。 端 子 排 c 为 晶 体 运 动 控 制 信 号 。 端 子 排 d 为 坩 埚 运 动 控 制 信 号 ， 并 且 端 子 定 义 与 c 排 相 对 应 。 端 子 排 e 为 模 拟 量 信 号 和 线 性 15v 电 源 。 端 子 排 f 为 与 plc 输 入 输 出 点 联 接 的 信 号 。 plc 接 口 板 为 plc 的 cpu 与 外 部 联 接 的 转 换 电 路 板 。接 口 板 与 cpu 通 过 40 芯 排 线 联 接 。 plc 进 线 板 为 plc 的 ad 模 块 的 进 线 滤 波 板 。 模 拟 信 号 下 排 端 子 输 入 上 排 端 子 输 出 ， 同 一 路 信 号 上 下 对 应 。 继 电 器 和 保 险 丝 代 号 及 其 详 细 定 义 请 参 照 电 气 图 纸 。 所 有 重 要 信 号 都 可 以 在 端 子 排 和 继 电 器 上 检 查 到 ， 结 合 继 电 器 和 保 险 丝 定 义 ， 使 您 的 故 障 诊 断 和 带 电 维 修 变 得 非 常 简 便 快 速 。 所 有 重 要 信 号 都 可 以 在 端 子 排 和 继 电 器 上 检 查 到 ， 结 合 继 电 器 和 保 险 丝 定 义 ， 使 您 的 故 障 诊 断 和 带 电 维 修 变 得 非 常 简 便 快 速 。 八 八 、 、 手 动 引 晶 器手 动 引 晶 器 手 动 引 晶 器 为 软 线 手 柄 ， 通 过 2 芯 航 空 插 头 y 与 电 控 柜 联 接 。 手 动 引 晶 时 使 用 手 动 引 晶 器 ， 按 钮 按 下 和 松 开 分 别 控 制 两 种 晶 体 拉 速 。 两 种 速 度 可 在 触 摸 屏 上 预 先 设 置 。 图 18 操 纵 手 动 引 晶 器 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 19 - 页 共 42 页 九 、 工 控 机 及 显 示 器九 、 工 控 机 及 显 示 器 图 19 工 控 机 安 装 位 置 图 20 显 示 器 安 装 位 置 工 控 机 安 装 在 电 控 柜 后 面plc 以 上 ， 如 图19 所 示 。 与ccd 的 联 接 线 缆 从 后 侧 出 线 孔 穿 出 ， 与 显 示 器 的 通 讯 线 从 电 控 柜 左 侧 出 线 孔 穿 出 。 工 控 机 和 显 示 器 通 过 柜 子 内 安 装 的 接 线 板 供 电 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 20 - 页 共 42 页 十 、 系 统 出 线 接 口十 、 系 统 出 线 接 口 图 21 系 统 出 线 接 口 电 控 柜 与 外 部 的 接 口 设 置 在 电 控 柜 背 面 底 部 ， 以 航 空 插 头 作 为 电 气 接 口 使 操 作 简 单 可 靠 。 电 控 柜 与 炉 体 传 感 器 和 功 率 电 源 柜 通 过 6 根 总 配 线 蛇 皮 管 联 接 。 单 独 接 插 某 一 插 头 不 会 影 响 柜 子 的 其 他 功 能 。 图 22 对 准 缺 口 ， 均 匀 用 力 接 插 航 空 插 头 时 先 对 准 缺 口 ， 沿 插 座 轴 向 推 入 ， 轻 旋 插 头 的 螺 套 ， 听 到 “ 卡 嗒 ” 声 说 明 已 可 靠 联 接 。 接 接 插 插 航 航 空 空 插 插 头 头 时 请 确 认时 请 确 认 插 插 座 座 和 和 插 插 头 代 号头 代 号 相 相 同 同 ， ， 并 且并 且 总 总 配 线 蛇 皮 管 之 间 禁配 线 蛇 皮 管 之 间 禁 止 相止 相 互 替 代互 替 代 ， ， 否 则否 则 可 能 引 起可 能 引 起 配 线 损 坏配 线 损 坏 。 。 pdf created with fineprint pdffactory trial version 第 - 21 - 页 共 42 页 第 二 章第 二 章 电 气 硬 件 操 作 详 细 说 明电 气 硬 件 操 作 详 细 说 明 晶 体 生 长 炉 电 气 控 制 系 统 硬 件 操 作 包 括 两 大 类 ： 应 急 操 作 、 面 板 按 钮 操 作 。 下 面 分 别 对 各 个 部 分 操 作 进 行 详 细 说 明 。 一 一 、 、 应 急 操 作应 急 操 作 控 制 系 统 提 供 一 套 应 急 备 份 操 作 系 统 ， 以 在 紧 急 情 况 下 替 代 plc 对 重 要 操 作 进 行 全 手 动 控 制 ， 为 故 障 排 除 提 供 应 急 时 间 。 将 应 急 切 换 开 关 打 至应 急应 急状 态 ， 应 急 模 式应 急 模 式指 示 灯 亮 ， 进 入 应 急 操 作 ， 此 时plc 启 动 警 报 器 ， 单 晶 炉 系 统 完 全 通 过 应 急 操 作 区 操 作 。 将 应 急 切 换 开 关 打 回 自 动 可 恢 复 触 摸 屏 控 制 。 应 急 操 作 区 仅 在 应 急 模 式 下 使 用 ， 其 余 模 式 失 效 。 请 关 闭 盖 板 。 籽 籽 晶 快 速晶 快 速 （ （ seed jog） ） 拨 动籽 晶 快 速籽 晶 快 速开 关 控 制 籽 晶 快 速 升 降 ， 升 降 方 向 标 于 开 关 左 侧 。 坩 坩 埚 埚 快 速快 速 （ （ crucible jog） ） 拨 动坩 埚 快 速坩 埚 快 速开 关 控 制 坩 埚 快 速 升 降 ， 升 降 方 向 标 于 开 关 左 侧 。 氩 氩 气 气 及 及 真 真 空 阀空 阀 控 控 制 制 应 急 工 作 区 设 置 了 5 个 气 阀 控 制 开 关 ， v1、 v3 阀 为 主 、 副 真 空 球 阀 。 v4、 v5、 v6 阀 分 别 对 应 快 速 充 气 阀 、 副 室 氩 气 阀 和 主 室 氩 气 阀 。 开 关 拨