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    贝加莱PCC应用于晶硅电池扩散炉控制技术
    1.        扩散炉作用
    扩散炉主要用于对晶硅表面行程PN结,由于太阳能电池的基本原理在于行程PN结,处于激发状态的光子的能量将使得PN结中的电子产生空穴的移动,这样即形成了电流,因此,扩散是晶硅太阳能电池片中的关键一环,其生产过程的化学反应过程由以下的反应构成:
    扩散炉提供此反应的设备,提供反应所需的温度、压力条件及物料装载与卸载的传动机构。
     
    2.        扩散炉机柜构成
    扩散炉由装载系统、扩散炉体、起源柜、电源柜与控制系统构成。
    2.1装载系统
    由桨、桨托、传动系统、手动上料台、提升装置、晶硅片储存盒、真空吸笔装置、冷却箱、过滤箱构成,桨由升降电机和联动装置构成进行提升,可采用皮带传动方式。
    2.2起源柜
    由酸排、热排系统构成,对于其中的废酸进行排放,并且也对热量进行排放以便确保门打开后的吸收,这个单元也包括了冷却水系统、尾气瓶排放区、气体控制区(氮气、氧气和CDA)、Bubbler放置区。
     

    2.3电气控制系统
    由IPC、分布式I/O、热电偶、可控硅加热器等构成,提供对整个生产过程的实时工艺参数控制及监控过程确保生产质量与安全。
    2.4电源柜
    则是提供加热可控硅所需的开关电源等。
     
    3.        扩散炉功能要求
    3.1配方管理器
    这个单元是对整个配方的管理,创建和更改配方
    提供系统扩散工艺的不同晶硅的工艺配方,包括以下参数
    3.1.1工艺时间
    3.1.2温度由级联温度控制单元进行控制
    炉体内部超温报警热电偶、工艺温度检测热电偶
    炉体外层由多个可控硅加热单元构成,对炉内进行加热,确保炉温。
    冷却系统的进出水温度检测。
    3.1.3压力
    3.1.4气流
    3.1.5装载机的控制与通信
    3.2状态实时监控
    监视启动、停止、工艺参数(温度、压力、气流)等状态
    3.3炉门控制系统
    由于通往炉内的气体为有毒有害气体,必须确保气体,这包括对炉门控制的步进电机驱动,以及酸排、排风、吸气等执行动作。
     
    4.        控制系统构成
    贝加莱为某知名扩散炉制造商提供了完整的控制系统,其系统结构和配置图如下:
     
     
    4.1分布式控制系统
    系统由多个PLC构成,分别控制多个不同的炉体内的温度、气流、压力等,并且有单独的门控制系统。
    4.2安全系统
    由于扩散生产存在对人体有害的气体,对于炉门的控制采用了安全系统,当发现有气体泄露时安全系统确保系统不会对操作人员产生伤害。
    4.3炉门的传动控制
    由IP67等级的分布式I/O构成,可以任意安装来控制炉门的开关,并且也可以用于控制桨托的提升,IP67的步进控制非常灵活。
    4.4集中的数据显示
    由一个Panel PC构成,安装Windows XP的系统可以实现系统配方的良好管理,通过Ethernet POWERLINK与多CPU进行通信。
     
    5.        系统特点
    贝加莱控制系统具有复杂算法设计能力,特别适合于多段温区的温度控制场合,包括流量、压力控制,Automation Studio提供良好的软件功能块:
    ●         趋势图显示组件,可以快速的组态系统,实现温度、压力的变化趋势;
    ●         状态监控,可以组态整个扩散炉流程,对其中各个控制点和监测点进行可视化的显示;
    ●         安全系统集成达到SIL 3等级,满足IEC61508标准设计;
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
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