Модернизация системы управления установкой по выращиванию лейкосапфиров

В связи с возросшим спросом на мощные светодиоды, появился повышенный спрос на лейкосопфиры, которые ипользуются в качестве подложки. Существуют несколько методов выращивания лейкосапфиров. Один из них, это метод Киропулоса. Этот метод заключается в том, что выращивание монокристаллов осуществляется непосредственно в расплаве путем плавного снижения температуры. Для получения такого монокристалла необходима установка обеспечивющая температуру 2 200 градуса С. Мощность установки 60 квт. Установки такого типа выпускаются несколькими предприятиями, в том числе и в Украине. Мы получили предложение модернизировать систему управления на одной из таких установок. Такая просьба была вызвана тем, что система управления не обеспечивает заявленные параметры. Установленный на установку измерительный комплект К505 показал уход мощности утром и вечером, и нестабильное поддержание мощности в процессе выращивания. При разрешающей способности прибора в 700 ватт, были заметны колебания стрелки ваттметра. К тому же система не обеспечивало плавное снижение мощности со скоростью 60 вт/ч. И это далеко не все проблемы. Для обеспечения необходимых параметров для данного техпроцесса, было решено установить модернизированный двухконтурный регулятор РТМ1-16. Что бы обеспечить требуемые параметры, были повышены разрешающая способность как схемы измерения, так и схемы управления. Первое пробное выращивание должно начаться в 20-х числах марта. Информация о результатах проведения испытаний будет публиковаться на этом сайте.

8 Мая 2011 г.

При первом включении в тестовом режиме возникли проблемы с синхронизацией. На мощности свыше 5 квт появлялся выброс от включения тиристора, который нарушал работу цифровой схемы синхронизации управления тиристорами. После устранения этой проблемы, проведена проверка регулятора в тестовом режиме. Тестовый режим включал проведение режима стабилизации мощности в течении суток на уровне 18 квт, что соответствовало температуре в печи 1750 градусов. Колебания температуры в течении суток менее 1 градуса. Затем повышение мощности до предплавильного режима. Проверка коэффициентов пид регулятора, стабильности работы регулятора в течении нескольких часов. Затем снижение по программе. Замечаний к регуляторы у технологов нет. Разрешающая способность регулятора менее 2вт на 60 квт или 0,0035%. Исчезла зависимость тока на нагревателе от суточных колебаний напряжения и сети. 10 Мая решено провести пробное выращивание.

Новые разработки


Применение наших разработок при комплектовании систем управления установок по выращиванию монокристаллов, навело нас на мысль, разработать несколько типов регуляторов способных перекрыть практически все задачи по управлению объектами, которые нам приходится решать. Не очень удачными оказались корпуса типа "Z". Регуляторы в основном крепились на переднюю дверцу шкафа, что создавало проблемы при подключении регуляторов, поскольку клеммы находились с фронтальной стороны корпуса.
Регулятор РТ3-16, несколько упрощенный РТМ1-16 и соответственно несколько дешевле. Но это несколько дешевле, за счет не совсем удачного пользовательского интерфейса, семисегментные индикаторы вместо ЖКИ. А цена не намного меньше РТМ1-16.
РТ1-16 это РТ3-16 из которого удален компорт и схема восстановления режима работы после отключения питания. Как показала практика при разработке системы управления объектом, предпочтение отдавалость модифицированным регуляторам РТМ1-16, на модифицированном регуляторе процессор mega32 заменен на mega128.
А РТ1-16 вообще спросом не пользовались, хотя и обладали высокой точностью регулирования. Было принято решение выпуск регуляторов РТ3-16 и РТМ1-16, модифицированный, прекратить. Взамен решили разработать регулятор универсальный в пластиковом корпусе.
Процессор ATxmega, заменен АЦП, Установлен ЦАП с выходом ток 4-20мА, 0-24мА, 0-20мА, напряжение+5В и+10В. Установлена помощнее программируемая логика для управления тиристорами и работы с преобразователями для измерения тока и напряжения на нагрузке.
Компорт RS-485. ЖКИ 2х16.
Сохранен режим восстановления после кратковременного отключения питания.
Таким образом регуляторможет работать с аналогогвым выходом, в это случае датчики тока, напряжени могут индицировать ток и напряжения на нагрузке, либо вообще не установлены. В этом случае не устанавливается и логика.
Также может работать как регулятор с выходом на управления тиристорами. И этом случае задействованы несколько режимов работы.
1 - Пид регулятор температуры.
2 - Пид - регулятор и стабилизатор напряжения, тока или мощности.
3 - Стабилизатор тока, нгапряжения или мощности.
Все эти функции, за исключением выхода ЦАП, выполняет РТМ1-16 модифицированный.
РТ1-16 так же снят с производства.
Ему также есть замена.
Разработан двухканальный регулятор с шим выходом и ЖКИ 4х16.
Регулятор РТ-3 будет заменен на РТ-4.
На этом регулятору уменьшен индикатор и выведены дополнительно два светодиода.
Индикатор ошибки температуры, если такова более 5 градусов и индикатор включения сиристоров, что значительно упрощает настроуку пид-регулятора.
После 20 марта появится в продаже.

Разработан ПИД-егулятор с шим управлением тиристорами РТ2-16.
Компорт RS-485.
Режим востановления режима работы после кратковременного отключения питания.
16 Участков.
ЖКИ 2х12.
Ориентировочно отладка будет закончена в апреле.
Информацию по РТ2-16 и РТ-4 регуляторам можно посмотреть

здесь



ICQ # 457902017
Skype # strnikol

E-mail: strnikol@mail.ru

вернуться в начало


Хостинг от uCoz