碳化硅晶体生长炉控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种碳化硅晶体生长炉控制系统，包括：ARM控制器和受所述ARM控制器控制的压力控制器、温度控制器、运动控制器和报警器；压力控制器：采集炉内压力数据并将压力数据传送到ARM控制器；温度控制器：采集炉内温度值并将炉内温度值传送到ARM控制器；运动控制器：用于通过步进电机控制加热线圈和坩埚轴的升降运动；报警器：当温度和压力超出设定值范围时用于报警提示。发明专利技术提供的碳化硅晶体生长炉控制系统，可有效的提供生长炉的工作效率，减低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生长炉
，特别涉及一种碳化硅晶体生长炉控制系统。
技术介绍
目前工业自动化控制一般采用PLC控制，PLC面向直接控制，主要用于大型设备，开发简单，成本较高。而ARM偏向弱电控制，只有装上操作系统后才能发挥到它的实力，大多数用于消费类电子产品，开发难度大，价格低廉。随着工业技术的发展，这些控制器之间的界限也越来越模糊。根据实际的工作要求来选择合适的控制器
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种碳化硅晶体生长炉控制系统，可有效的提供生长炉的工作效率，减低生产成本。(二)技术方案本专利技术提供一种碳化硅晶体生长炉控制系统，包括ARM控制器和受所述ARM控制器控制的压力控制器、温度控制器、运动控制器和报警器；压力控制器采集炉内压力数据并将压力数据传送到ARM控制器；温度控制器采集炉内温度值并将炉内温度值传送到ARM控制器；运动控制器用于通过步进电机控制加热线圈和坩埚轴的升降运动；报警器当温度和压力超出设定值范围时用于报警提示。其中，所述压力控制器包括PC机、压力检测控制电路、变频器和机械泵，所述压力检测控制电路采集碳化硅晶体生长炉内的压力数据，并将该压力数据传送到ARM控制器，所述ARM控制器计算出控制量，并将该控制量传送到PC机中，所述PC机通过调节变频器的频率控制机械泵的速度，从而调节碳化硅晶体生长炉内的压力。其中，所述温度控制器包括温度检测控制电路和D/A模块，所述温度检测控制电路采集碳化硅晶体生长炉内的温度值，并将该温度值传送到ARM控制器，所述ARM控制器计算出输出值，并通过D/A模块控制RF电源的功率输出值。其中，所述运动控制器包括两个光电脉冲发生器，和由所述的两个光电脉冲发生器分别控制的两个步进电机，其中一个所述步进电机控制加热线圈的升降，另一个所述步进电机控制坩埚轴的升降。其中，所述报警器接收所述ARM控制器I/O点输出的报警信号。其中，所述ARM控制器计算控制量的计算过程包括将采集的炉内压力与设定压力做对比，计算两压力值间的差值，经过PID算法，计算出控制量；所述ARM控制器将该控制量传送到PC机，PC机通过RS-485接口与变频器通信，调节变频器的频率，控制机械泵的抽速，来调节炉内压力，其中变频器与PC机的通信采用USS协议。其中，所述ARM控制器计算输出值的计算过程包括将采集碳化硅晶体生长炉内的温度值和设定炉内温度做对比，计算出温度间的偏差值，经过PID算法，计算出输出值；所述ARM控制器通过D/A模块控制功率的输出值。其中，所述PC机通过RS-485通信接口控制气体质量流量计。(三)有益效果本专利技术提供的碳化硅晶体生长炉控制系统，可有效的提供生长炉的工作效率，减低生产成本。 附图说明图I为本专利技术碳化硅晶体生长炉控制系统的结构示意图；图2为本专利技术碳化硅晶体生长炉控制系统压力控制器的结构示意图；图3为本专利技术碳化硅晶体生长炉控制系统温度控制器的结构示意图；图4为本专利技术碳化硅晶体生长炉控制系统运动控制器的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。ARM (Advanced RISC Machines)控制器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作AcornRISC Machine。图I为本专利技术碳化硅晶体生长炉控制系统的结构示意图，如图I所示，本专利技术提供一种碳化硅晶体生长炉控制系统，包括ARM控制器I和受所述ARM控制器控制的压力控制器2、温度控制器3、运动控制器4和报警器5 ；压力控制器2 :采集炉内压力数据并将压力数据传送到ARM控制器；温度控制器3 :采集炉内温度值并将炉内温度值传送到ARM控制器；运动控制器4 :用于通过步进电机控制加热线圈和坩埚轴的升降运动；报警器5 :当温度和压力超出设定值范围时用于报警提示。如图2所示，所述压力控制器包括2 :PC机21、压力检测控制电路22、变频器23和机械泵24，所述压力检测控制电路22采集碳化硅晶体生长炉内的压力数据，并将该压力数据传送到ARM控制器I，所述ARM控制器计算出控制量，并将该控制量传送到PC机21中，所述PC机21通过调节变频器23的频率控制机械泵24的速度，从而调节碳化硅晶体生长炉内的压力。如图3所示，所述温度控制器3包括温度检测控制电路31和D/A模块32，所述温度检测控制电路31采集碳化硅晶体生长炉内的温度值，并将该温度值传送到ARM，所述ARM控制器计算出输出值，并通过D/A模块32控制RF电源的功率输出值。如图4所示，所述运动控制器4包括两个光电脉冲发生器(41，42)，和由所述的两个光电脉冲发生器分别控制的两个步进电机(411，421)，其中一个所述步进电机411控制加热线圈4111的升降，另一个所述步进电机421控制坩埚轴4211的升降。所述报警器5接收所述ARM控制器I/O点输出的报警信号。所述ARM控制器I计算控制量的计算过程包括将采集的炉内压力与设定压力做对比，计算两压力值间的差值，经过PID算法，计算出控制量；所述ARM控制器I将该控制量传送到PC机21，PC机21通过RS-485接口与变频器23通信，调节变频器23的频率控制机械泵24的抽速，来调节炉内压力，其中变频器23与PC机21的通信采用USS协议。所述ARM控制器I计算输出值的计算过程包括将采集碳化硅晶体生长炉内的温度值和设定炉内温度做对比，计算出温度间的偏差值，经过PID算法，计算出输出值；所述·ARM控制器I通过D/A模块32控制功率的输出值。所述PC机21通过RS-485通信接口控制气体质量流量计.以上实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由权利要求限定。权利要求1.一种碳化硅晶体生长炉控制系统，其特征在于，包括ARM控制器和受所述ARM控制器控制的压力控制器、温度控制器、运动控制器和报警器； 压力控制器采集炉内压力数据并将压力数据传送到ARM控制器； 温度控制器采集炉内温度值并将炉内温度值传送到ARM控制器； 运动控制器用于通过步进电机控制加热线圈和坩埚轴的升降运动； 报警器当温度和压力超出设定值范围时用于报警提示。2.如权利要求I所述的碳化硅晶体生长炉控制系统，其特征在于，所述压力控制器包括PC机、压力检测控制电路、变频器和机械泵，所述压力检测控制电路采集碳化硅晶体生长炉内的压力数据，并将该压力数据传送到ARM控制器，所述ARM控制器计算出控制量，并将该控制量传送到PC机中，所述PC机通过调节变频器的频率控制机械泵的速度，从而调节碳化硅晶体生长炉内的压力。3.如权利要求I所述的碳化硅晶体生长炉控制系统，其特征在于，所述温度控制器包括温度检测控制电路和D/A模块，所述温度检测控制电路采集碳化硅晶体生长炉内的温度值，并将该温度值传送到ARM控制器，所述ARM控制器计算出输出值，并通过D/A模块控制RF电源的功率输出值。4.如权利要求I所述的碳化硅晶体生长炉控制系统，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅晶体生长炉控制系统，其特征在于，包括：ARM控制器和受所述ARM控制器控制的压力控制器、温度控制器、运动控制器和报警器；压力控制器：采集炉内压力数据并将压力数据传送到ARM控制器；温度控制器：采集炉内温度值并将炉内温度值传送到ARM控制器；运动控制器：用于通过步进电机控制加热线圈和坩埚轴的升降运动；报警器：当温度和压力超出设定值范围时用于报警提示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鸣，丁文革，谭三成，
申请(专利权)人：北京七星华创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：