硅芯炉速度控制系统设计方案探讨

2012-06-28畅行利

电子工业专用设备 2012年2期

吴斌，畅行利

(西安理工晶体科技有限公司，陕西西安710077)

对于硅芯炉设备来讲速度系统无疑是核心的部分，硅芯拉制的全过程其实是一个上下轴变速加旋转运动的过程。在拉制时，拉晶人员对于拉制速度的控制和判断是硅芯拉制的重点。要想把拉制速度控制好必须要求速度系统的精度和响应速度。同样判断好速度就要求速度系统反馈信号，速度快，精度高且稳定不受干扰。

现在的硅芯炉大都采用直流伺服系统加模拟调速作为速度控制系统的基础，例如GX-36系列硅芯炉。系统单元由直流伺服电机、PWM直流控制器、信号处理PCB板、PLC组成。如图1所示。

此速度系统中间环节较多，计算机接受操作指令后下达到PLC，通过PLC转换为模拟速度信号传递到速度控制板PCB，处理后再到PWM控制器最后才能到达执行机构，反馈的速度信号同样要经过这些环节才能到计算机画面显示。再次，由于速度系统的控制信号为模拟信号，中间处理环节多，容易受到高频电源以及外界的干扰，例如速度控制板PCB自身没有很好的屏蔽外壳，干扰很容易进入，在设备调试中多次显现此问题。硅芯炉完整的速度系统包含上轴慢速，上轴快速，下轴慢速，下轴快速，下轴旋转，每一个速度单元都有两块速度控制PCB导致电柜内部接线很繁杂，线之间的分布电容无法避免，PCB板之间，导线之间互相干扰，使得信号更加不稳定。