HXSC系列半自动单晶炉电控柜电气操作指南.pdf

hxsc 系列半自动单晶炉电控柜系列半自动单晶炉电控柜 电气操作指南电气操作指南 hxsc-01.40 hxsc-01.40 07-08-01 杭州慧翔电液技术开发有限公司 2007 年 07 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 第 - 1 - 页 共 33 页 hxsc 系列半自动单晶炉电控柜前视图系列半自动单晶炉电控柜前视图 1 工业触摸屏工业触摸屏 7 声光报警器声光报警器 2 应急操作区应急操作区 8 总控钥匙开关总控钥匙开关 3 手柄手柄 9 数字显示表数字显示表 4 按钮面板按钮面板 10 加热器开关加热器开关 5 前门板前门板 11 右侧门板右侧门板 6 万向脚轮万向脚轮 12 模拟显示面板模拟显示面板 1 3 4 5 2 7 8 6 9 10 11 12 第 - 2 - 页 共 33 页 前前 言言 hxsc 系列半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。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。 为进行系统管理和信息交换， 电气系统可选择配置工作站用于与 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，进行除引晶和转肩之外的所有自动自动工艺。 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。 手动引晶工艺可以通过电位器引晶器连续调节拉速， 还可以采用软线手柄进行开 关操作，使得手动引晶操作非常简便。 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 03mm/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 53600 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 第 - 3 - 页 共 33 页 率闭环，在软件上进行了温度的 pid 控制闭环。 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hxsc 界面操作手册 ，该手册将给您详尽直观的介绍。 第 - 4 - 页 共 33 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7 三、 按钮面板 8 四、 电路插板 9 五、 电源系统 11 六、 接线端子布局 15 七、 手动引晶器 16 八、 手动引晶盒 17 九、 系统出线接口 18 第二章 面板按钮操作详细说明第二章 面板按钮操作详细说明 19 第三章 电路插板调节说明第三章 电路插板调节说明 21 一、 hxsc-069-02/05 电路调整（电机驱动板） 22 二、 hxsc-069-03/06 电路调整（电机驱动板） 25 三、 hxsc-069-01/04 电路调整（电机控制板） 27 四、 hxsc-069-08 电路调整（红外信号放大板）28 五、 hxsc-069-23 电路调整（5v 电源板） 31 六、 hxsc-069-10 号电路调整（超温报警和氩气应急板）32 附录附录 常见故障速查表常见故障速查表 33 第 - 5 - 页 共 33 页 第一章 电控柜快速使用指南第一章 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、主控面板一、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 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 第 - 6 - 页 共 33 页 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。 扩展区为系统扩展接口，本产品暂时不用。 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。 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。 第 - 7 - 页 共 33 页 二、模拟显示面板二、模拟显示面板 图 3 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。 第 - 8 - 页 共 33 页 四、按钮面板四、按钮面板 图 4 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主炉室或副炉室动作，放开时丝杆自锁，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。 第 - 9 - 页 共 33 页 五、电路插板五、电路插板 图 5 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 3 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。 下排的两个扩展接口为系统保留的全自动升级空间。半自动产品不配置 相应电路插板。 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： 第 - 10 - 页 共 33 页 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。 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 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： 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。 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。 第 - 11 - 页 共 33 页 六、电源系统六、电源系统 电控柜的电源系统结构如图 6 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 6 电控柜的电源系统 图 7 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。 第 - 12 - 页 共 33 页 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； 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； 副室旋转空开副室旋转空开用于管理副室旋转电机。 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 8 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。 第 - 13 - 页 共 33 页 图 9 控制电源及传感器电源 图 10 触摸屏电源 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。 第 - 14 - 页 共 33 页 图 11 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 12 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。 第 - 15 - 页 共 33 页 七、接线端子布局七、接线端子布局 图 13 电控柜右侧接线端子及继电器分布 图 14 电控柜后侧接线端子及 plc 分布 第 - 16 - 页 共 33 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 ae 和继电器、保险丝等元件。端子排定义如图 13 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、手动引晶器八、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 15 操纵手动引晶器 第 - 17 - 页 共 33 页 九、手动引晶盒九、手动引晶盒 图 16 手动引晶盒 手动引晶盒可远程控制晶体的快、慢速动作，在触摸屏的晶体升降运动控 制界面上将使用外部引晶器控制晶体拉速使用外部引晶器控制晶体拉速前复选框选上即可使用手动引晶盒。 手动引晶盒为软线手柄，通过 7 芯航空插头 c 与电控柜联接。 手动引晶盒顶部船形开关为电源开关，打开电源开启手动引晶盒。 拨动快、慢速选择开关快、慢速选择开关选择快速或慢速运动。 选择慢速动作时，通过拉速设定拉速设定旋钮设定晶体拉速，设定拉速与旋钮读 数成正比。设定的拉速由数字显示表显示。 选择快速动作时，按下晶体快升晶体快升按钮，晶体快速上升，按下晶体快降晶体快降按 钮，晶体快速下降。松开按钮，快速动作停止。 第 - 18 - 页 共 33 页 十一、系统出线接口十一、系统出线接口 图 17 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。t 用于 单独控制节流阀开启角度，c 连接手动引晶盒，y 连接手动引晶器。单 独接插某一插头不会影响柜子的其他功能。 图 18 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。 接插航空插头时请确认插座和插头代号相同，并且总配线蛇皮管之间禁 止相互替代，否则可能引起配线损坏。 接插航空插头时请确认插座和插头代号相同，并且总配线蛇皮管之间禁 止相互替代，否则可能引起配线损坏。 第 - 19 - 页 共 33 页 第二章 面板按钮操作详细说明第二章 面板按钮操作详细说明 面板设有带灯点动按钮，点动绿色按钮开启，绿灯亮提示开启状态；点动 红色按钮关闭， 红灯亮提示关闭状态。 黄色按钮为点动控制， 用于炉体运动控制。 为操作面板按钮，必须保证电机接线盒内空气开关处于闭合状态。 主真空泵开主真空泵开/关关（main pump on/off） 按下主真空泵开主真空泵开按钮，绿灯亮，开启主真空泵。 按下主真空泵关主真空泵关按钮，红灯亮，关闭主真空泵。 副真空泵开副真空泵开/关关（aux pump on/off） 按下副真空泵开副真空泵开按钮，绿灯亮，开启副真空泵。 按下副真空泵关副真空泵关按钮，红灯亮，关闭副真空泵。 电控系统有远程故障检测功能，若真空泵站出现故障（如过热保护、掉 电等）引起电机接触器脱开，电控柜上面板按钮的主真空泵开主真空泵开绿灯灭，自 锁电路失效。提示真空泵线路存在故障。 拉伸腔提升拉伸腔提升/下降下降（pull chamber up/down） 按下拉伸腔提升拉伸腔提升按钮，黄灯亮，进行拉伸腔提升操作。 在加热器关闭状态下，副室提升至一定高度后，继续按下拉伸腔提升拉伸腔提升按 钮，进行炉盖提升操作，直至炉盖提升到上限位，液压缸停止。 在加热器开启状态下，副室提升至一定高度后，继续按下拉伸腔提升拉伸腔提升按 钮，炉盖不被提升。避免在中途取晶时强制将炉盖提起，造成事故。 第 - 20 - 页 共 33 页 按下拉伸腔下降拉伸腔下降按钮，黄灯亮，进行拉伸腔下降操作。 拉伸腔下降必须在炉筒完全落下时才能动作。如拉伸腔不能下降，请检 查炉筒下限位是否未压住。 炉筒提升炉筒提升/下降下降（furnace tank up/down） 按下炉筒提升炉筒提升按钮，黄灯亮，进行炉筒提升操作。 炉筒提升操作必须在炉盖完全外旋时才能动作。如炉筒不能提升，请检 查炉盖外旋开关是否未压住。 按下炉筒下降炉筒下降按钮，黄灯亮，进行炉筒下降操作。 按下加热器开加热器开按钮可开启加热器电源。 按下加热器关加热器关按钮可关闭加热器电源。 开启加热器之前请将功率电源柜面板上内控内控/外控外控选择开关选在外控上。 功率电源柜的操作方法请参照相关说明书，本文不作详述。 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。 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。 第 - 21 - 页 共 33 页 第三章 电路插板调节说明第三章 电路插板调节说明 设备在单晶车间安装调试完成时，所有电路插板都已调整到最佳状态，一 般不需要再重新调整。如果炉体机械系统发生改变，如电机更换、减速器更换、 传感器更换等，或电气系统搬迁震动引起电路参数改变，则需要重新调整电路插 板。以下详细介绍每块电路插板的调整方法。 图 19 电路插板布局 在设备断电条件下，将电路板插件按照编号依图 19 安装在各自槽位中，用 手加压推至插槽底部以确保各插件安装可靠。 第 - 22 - 页 共 33 页 图 20 hxsc-069-02/03/05/06 电位器及指示灯分布 一、一、hxsc-069-02/05 电路调整（电机驱动板）电路调整（电机驱动板） hxsc-069-02/05 电路板，用于对晶转、埚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转、埚转伺服电机的转速特性。各电 位器和指示灯分布及其电气意义如图 20 所示。板上音频插座为电压测试点，便 于插入万用表表笔快速检测特征信号。图中标“o”的代表可调整的电位器。 电路板上电压测试点电气意义如下表： 测试点 电气意义 驱动级输入 电机功率驱动级的输入电压，用于判断故障区域 转速设定 驱动板输入级的转速设定电压 速度显示 输出到 plc 采样的晶体（坩埚）的升速（转速） 电流采样 反映电机电流，该电压值10 为电流值（a） 公共地 电路板的信号地 转速反馈 测速电机输出的电压，反映电机实际转速 应急转速 备用扩展 现以 hxsc-069-02（晶转）详述调整步骤，埚转调试雷同。 调整前请确认相应航空插头和电机已正确联接，并且电控柜通风箱内功 率管插头已正确插上。 1.1 调零 1.1.1 控制柜开机运行，合上晶转空气开关； 第 - 23 - 页 共 33 页 1.1.2 进入系统维护界面， 在模拟输出项的籽晶电机旋转控制电压设置 为 0.01v。 旋转电机在给的旋转电机在给的 0 转或转或 0v 时；升降电机在慢升按钮没有按下时，电机与 驱动板被继电器脱开，电机上无电。 时；升降电机在慢升按钮没有按下时，电机与 驱动板被继电器脱开，电机上无电。 1.1.3 进行转速调零，调节转速调零转速调零电位器 r27，使电机开始加速转动； 1.1.4 逆向旋动转速调零转速调零r27，使电机转速逐渐降低，直至刚刚停转； 1.1.5 电机转速可通过测量测速发电机输出端子（在电气图上注明）或电 路板上公共地公共地和转速反馈转速反馈测试点之间电压。电压为零代表电机不转。 1.1.6 调整转速调零转速调零r27，使得上步骤测速电压为零。 1.2 速度显示标定 1.2.1 在电机停转状态下（可将相应空气开关断开，或触摸屏上设置转速 为零） ，调节显示调零显示调零电位器 r7 使实际速度显示值恰好为零。 为使调整更精确，观察实际速度显示值时，请进入系统维护的模拟量输 入界面，直接观察晶体转速测量值晶体转速测量值电压。 1.2.2 将籽晶转速输出电压设定为 2.4v（对应 12rpm)，测定此时籽晶实 际转速。 1.2.3 计算当前晶体转速测量值晶体转速测量值u=转速/10， （如当前测量实际转速为 12rpm，那晶体转速测量值晶体转速测量值电压为 1.2v） 。调节显示标定显示标定电位器 r13 使晶 体转速测量值 晶 体转速测量值为计算值，此时实际速度显示值与实际测量值相等。 埚转显示为：埚转显示为：u转速转速/30。 1.3 转速标定 1.3.1 分段缓慢将籽晶转速设定电压设定为 10v(最大转速） ； 1.3.2 调节转速标定转速标定电位器 r23 使晶体转速测量值晶体转速测量值为 5.000v。此时显示 值与设定值相等。 1.4 重复校验转速的零点，分段输出电压查看显示值与设定值是否相等。不 合格重新校验。 第 - 24 - 页 共 33 页 1.6 限流保护调节 1.6.1 用 2.5mm2电线将晶转电机短路。 1.6.2 在主界面内设定籽晶转速为 1rpm。 1.6.3 调节限流限流电位器 r32， 使电路板上公共地公共地和电流采样电流采样测试点之间电 压为 0.25vdc（对应限流 2.5a） 。 三个电源指示灯分别指示电机电源和驱动板电源是否正常，绿灯亮代表 电源正常。三路保险丝分别保护以上几路电源。当电路板出线故障时，首 先检查保险丝是否熔断。 三个电源指示灯分别指示电机电源和驱动板电源是否正常，绿灯亮代表 电源正常。三路保险丝分别保护以上几路电源。当电路板出线故障时，首 先检查保险丝是否熔断。f1、f2 为为 1a 保险丝，保险丝，f3 为为 5a 保险丝。保险丝。 第 - 25 - 页 共 33 页 二、二、hxsc-069-03/06 电路调整（电机驱动板）电路调整（电机驱动板） hxsc-069-03/06 电路板用于对晶升、埚升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、埚升伺服电机的转速特性。各电位 器和指示灯分布及其电气意义如图 20 所示。板上音频插座为电压测试点，便于 插入万用表表笔快速检测特征信号。图中标“o”的代表可调整的电位器。 电路板上电压测试点电气意义如下表： 测试点 电气意义 驱动级输入 电机功率驱动级的输入电压，用于判断故障区域 转速设定 驱动板输入级的转速设定电压 速度显示 输出到 plc 采样的晶体（坩埚）的升速（转速） 电流采样 反映电机电流，该电压值10 为电流值（a） 公共地 电路板的信号地 转速反馈 测速电机输出的电压，反映电机实际转速 应急转速 升降驱动板不用 现以 hxsc-069-03（晶升）详述调整步骤，埚升调试雷同。 调整前请确认相应航空插头和电机已正确联接，并且电控柜通风箱内功 率管插头已正确插上。 2.1 调零 2.1.1 控制柜开机运行，合上晶升空气开关； 2.1.2 进入系统维护界面， 在模拟输出项的籽晶电机升降控制电压设置 为 0.01v，并在主界面内合上晶体慢速上升按钮。 旋转电机在给的旋转电机在给的 0 转或转或 0v 时；升降电机在慢升按钮没有按下时，电机与 驱动板被继电器脱开，电机上无电。 时；升降电机在慢升按钮没有按下时，电机与 驱动板被继电器脱开，电机上无电。 2.1.3 进行转速调零，调节转速调零转速调零电位器 r27，使电机开始加速转动； 2.1.4 逆向旋动转速调零转速调零r27，使电机转速逐渐降低，直至刚刚停转； 2.1.5 电机转速可通过测量测速发电机输出端子（在电气图上注明）或电 路板上公共地公共地和转速反馈转速反馈测试点之间电压。电压为零代表电机不转。 第 - 26 - 页 共 33 页 2.1.6 调整转速调零转速调零r27 使得上步骤目标测试点之间电压为零。 2.2 速度显示标定 2.2.1 在电机停转状态下，调节显示调零显示调零电位器 r7 使实际速度反馈电压 显示值恰好-0.001v-0.001v 内。 为使调整更精确，观察实际速度显示值时，请进入系统维护的模拟量输 入界面，直接观察晶体升速测量值晶体升速测量值电压。 2.2.2 将籽晶升速输出电压设定为 2.5v，用百分表，秒表测定此时籽晶 实际上升速度。 2.2.3 计算当前晶体升速测量值晶体升速测量值u=升速(mm/min)/1.666， （如当前测量实 际转速为 2mm/min，那晶体升速测量值晶体升速测量值为 1.2v） 。调节显示标定显示标定电位器 r13 使晶体升速测量值晶体升速测量值为计算值，此时实际速度显示值与实测值相等。 埚升反馈电压计算埚升反馈电压计算 u=升速升速(mm/min)/0.8333。 2.3 速度标定 3.3.1 分段缓慢将籽晶升速设定电压设定为 10v（最大速度） ； 3.3.2 调节转速标定转速标定电位器 r23 使晶体升速测量值晶体升速测量值为 5.000v。此时显示 值与设定值相等。 2.4 重复校验转速的零点，分段输出电压查看显示值与设定值是否相等。不 合格重新校验。 2.5 限流保护调节 2.5.1 用 2.5mm2电线将晶升电机短路。 2.5.2 在主界面内设定籽晶升速为 0.01mm/min。 2.5.3 调节限流限流电位器 r32， 使电路板上公共地公共地和电流采样电流采样测试点之间电 压为 0.25vdc（对应限流 2.5a） 。 三个电源指示灯分别指示电机电源和驱动板电源是否正常，绿灯亮代表 电源正常。三路保险丝分别保护以上几路电源。当电路板出线故障时，首 先检查保险丝是否熔断。 三个电源指示灯分别指示电机电源和驱动板电源是否正常，绿灯亮代表 电源正常。三路保险丝分别保护以上几路电源。当电路板出线故障时，首 先检查保险丝是否熔断。f1、f2 为为 1a 保险丝，保险丝，f3 为为 5a 保险丝。保险丝。 第 - 27 - 页 共 33 页 三、三、hxsc-069-01/04 电路调整（电机控制板）电路调整（电机控制板） hxsc-069-01/04 控制晶升、埚升慢速电机的方向切换，晶升、埚升快速电 机的方向切换，晶转、埚转电机方向切换。电路拨码开关位置和指示灯意义如图 21 所示。 图 21 hxsc-069-01/04 电路拨码开关和指示灯分布 01 板控制晶体升降和旋转电机，04 板控制坩埚升降和旋转电机。应急 转向拨码开关为备用扩展功能，本半自动产品暂时不用。 三个电源指示灯分别指示快速电机电源和控制板电源是否正常，绿灯亮 代表电源正常。 三路保险丝分别保护以上几路电源。 当电路板出线故障时， 首先检查保险丝是否熔断。 三个电源指示灯分别指示快速电机电源和控制板电源是否正常，绿灯亮 代表电源正常。 三路保险丝分别保护以上几路电源。 当电路板出线故障时， 首先检查保险丝是否熔断。f1、f2 为为 1a 保险丝，保险丝，f3 为为 5a 保险丝。保险丝。 第 - 28 - 页 共 33 页 四、四、hxsc-069-08 电路调整（红外信号放大板）电路调整（红外信号放大板） hxsc-069-08 号电路用于直径信号和热场温度信号放大， 放大器增益和 偏置可调。直径信号从炉盖上红外控径仪输出，热场温度信号从主炉室测面 红外测温仪输出， 在该电路板经过两级放大后输出给 plc 采样。 板上音频插 座为电压测试点，便于插入万用表表笔快速检测特征信号。各电位器分布及 其电气意义如图 22 所示。 电路板上电压测试点电气意义如下表： 测试点 电气意义 直径信号前级 前级放大器输出电压 直径信号输出 后级放大器输出电压，输出到 plc 采样 信号地 电路板的信号地 热场温度前级 前级放大器输出电压 热场温度输出 后级放大器输出电压，输出到 plc 采样 图 22 hxsc-069-08 号电路电位器分布 每个放大通道都包括两级放大器，每一级放大器的输出都有外部测 试点供检测，方便您的带电操作。 4.1 晶体直径信号调零 该电路板的直径输出信号直接参与直径闭环控制，因此带电调整直径信 号放大通道时，必须关闭直径控制环。 该电路板的直径输出信号直接参与直径闭环控制，因此带电调整直径信 号放大通道时，必须关闭直径控制环。 第 - 29 - 页 共 33 页 4.1.1 从炉体上拔下红外控径仪的电缆， 并把与电控柜联接端的两根信号 线短接。 4.1.2 操作触摸屏进入系统维护系统维护界面，观察模拟量输入模拟量输入的晶体直径晶体直径电压， 调节晶体直径调零晶体直径调零电位器 r20 使该电压为 0.000v。 4.1.3 可以通过观察晶体直径输出晶体直径输出和信号地信号地两测试点之间电压进行调零。 如果无法完全调零，可尝试 调整 offset 电位器。 4.2 晶体直径信号增益调节 4.2.1 如果炉内正在转肩或等径，插上红外控径仪电缆，通过控径仪目镜 观察炉内图象，将视野中心的圆圈调整在液面光圈上，以圆圈的 1/3 压在光圈上为宜。 4.2.2 操作触摸屏进入系统维护系统维护界面，观察模拟量输入模拟量输入的晶体直径晶体直径电压, 调节晶体直径比例晶体直径比例电位器 r9 使该电压为 2.53v。 4.2.3 如果此时处于冷炉状态，可用白炽灯丝作为热源，调整好物镜焦距 使通过目镜能看见灯丝清晰的成像，将光圈调整到灯丝上。 4.2.4 在红外测温仪与电控柜联接的状态下测量红外测温仪的输出信号 u（mv） 。 4.2.5 操作触摸屏进入系统维护系统维护界面，观察模拟量输入模拟量输入的晶体直径晶体直径电压 u，调节晶体直径比例晶体直径比例电位器 r9 使：uu2.5/100（v） 。 由于红外控径仪可能存在个体差异，完成冷炉调整之后，必须在等径 时调整好光圈的条件下再次测量电路板输出的晶体直径电压值，应维 持在 2.53.0v 以内，否则调整晶体直径比例晶体直径比例电位器 r9。 以上电压只要在许可范围内即可，不需精确标定。以上电压只要在许可范围内即可，不需精确标定。 4.3 热场温度信号调零 该电路板的热场温度输出信号直接参与热场温度闭环控制，因此带电调 整热场温度信号放大通道时，必须关闭热场温度控制环。 该电路板的热场温度输出信号直接参与热场温度闭环控制，因此带电调 整热场温度信号放大通道时，必须关闭热场温度控制环。 第 - 30 - 页 共 33 页 4.3.1 从炉体上拔下热场温度红外测温仪的电缆， 并把与电控柜联接端的 两根信号线短接。 4.3.2 操作触摸屏进入系统维护系统维护界面，观察模拟量输入模拟量输入的热场温度热场温度电压， 调节热场温度调零热场温度调零电位器 r31 使该电压为 0.000v。 4.3.3 可以通过观察热场温度输出热场温度输出和信号地信号地两测试点之间电压进行调零。 如果无法完全调零，可尝试调整 offset 电位器。 4.4 热场温度信号增益调节 4.4.1 如果炉内正在煅烧，插上红外测温仪电缆，在红外测温仪与电控柜 联接的状态下测量红外测温仪的输出信号 u（mv） 。 4.4.2 操作触摸屏进入系统维护系统维护界面，观察模拟量输入模拟量输入的热场温度热场温度电压 u，调节热场温度比例热场温度比例电位器 r32 使：uu4/50（v） 。 4.4.3 如果此时处于冷炉状态，可用白炽灯作为热源，调节后的输入输出 电压仍满足上式要求。 由于红外测温仪可能存在个体差异，完成上述调整之后，在空炉煅烧 时，用 85kw 功率加热，待热场温度稳定之后，再次测量电路板输出 的热场温度电压值，应维持在 2.53.0v 以内，否则调整热场温度比 例 热场温度比 例电位器 r32。 若无法进行空炉煅烧，在开始等径时，测量电路板输出的热场温度热场温度电 压值，此时应维持在 2.5v 左右，否则调整热场温度比例热场温度比例电位器 r32。 以上电压只要在许可范围内即可，不需精确标定。但需保证在收尾完成 时 以上电压只要在许可范围内即可，不需精确标定。但需保证在收尾完成 时热场温度热场温度电压值低于电压值低于 4.5v。调整时请灵活掌握。调整时请灵活掌握。 第 -