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直拉单晶硅是半导体和太阳能行业的最基础的材料。随着半导体和太阳能技术的飞速发展,对单晶硅材料制造业也提出了更高的要求。单晶炉是直拉法制备硅单晶的关键技术装备,近年来,自主研发的直拉单晶炉正向着大投料量、大直径、高品质以及全自动控制的方向发展。硅单晶的生长是在多个电机的驱动下,在一个合理的热场下完成的。因此,一套平稳的、精确的运动控制系统和高精度的温度控制系统是必不可少的。
首先,本文针对单晶炉运动系统部分测量信号和控制信号较多,并且对控制系统的高精度和高可靠性的要求,详细描述了基于CAN总线的单晶炉运动系统的设计方案,其中包括单晶炉慢速系统、快速系统以及副室旋转系统的硬件电路设计,以及控制程序的编写流程。研制的单晶炉运动系统已在实际生产,中应用,根据使用的情况来看,该全自动运动系统达到了设计的要求和目标。
再次,本文还针对高精度的温度控制系统的要求,详细描述了基于CAN总线的温度控制系统的设计方案,其中包括温度采集子模块的硬件电路设计、程序的编写流程和在PLC上实现PID控制温度系统。研制的温度控制系统已经进行测试,根据初步测试的结果来看,温度控制系统已经达到了平稳、高精度的要求。