專利名稱：多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅鑄錠領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，制備太陽(yáng)能電池片主要的生產(chǎn)工藝有單晶硅拉制及多晶硅鑄錠。多晶硅鑄錠爐是一種高效節(jié)能型多晶硅鑄錠爐，采用石墨電阻加熱方式，運(yùn)用先進(jìn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步定向凝固，生產(chǎn)出高質(zhì)量、大規(guī)格的多晶硅錠。多晶硅鑄錠技術(shù)采用了熱交換法與布里奇曼法相結(jié)合的技術(shù)，即垂直定向凝固技術(shù)。多晶硅鑄錠爐生產(chǎn)鑄錠工藝有加熱、熔化、長(zhǎng)晶、退火、冷卻5個(gè)階段。在加熱階段，采用的是功率控制模式，實(shí)現(xiàn)溫度到1175°C ；在熔化、長(zhǎng)晶階段均采用溫度控制模式，整個(gè)過(guò)程大概約40小時(shí)；在退火、冷卻階段采用的是功率控制模式。目前多晶硅鑄錠爐主要在熔化及長(zhǎng)晶階段過(guò)程中采用熱電偶進(jìn)行溫度控制，當(dāng)熱電偶出現(xiàn)故障且由于溫度過(guò)高不能更換時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示并報(bào)警，警告熱電偶發(fā)生故障，并提示轉(zhuǎn)到功率控制模式，所采用的功率控制模式的功率數(shù)據(jù)是通過(guò)采集已運(yùn)行正常的功率數(shù)據(jù)。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下不足現(xiàn)有技術(shù)是當(dāng)熱電偶出現(xiàn)故障時(shí)采用功率控制模式代替溫度控制模式。功率控制模式中的功率數(shù)據(jù)采用的是以往一爐運(yùn)行正常的功率數(shù)據(jù)。由于每一爐熔化結(jié)束或長(zhǎng)晶結(jié)束的時(shí)間不同，因此兩爐功率數(shù)據(jù)的數(shù)量也不相同，如果還是按照已采集的功率數(shù)據(jù)運(yùn)行， 就可能導(dǎo)致硅錠的成品率降低甚至失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法、裝置和系統(tǒng)，以避免因熱電偶無(wú)法更換導(dǎo)致的硅錠的成品率降低甚至失敗的現(xiàn)象出現(xiàn)。為達(dá)上述目的，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法，所述方法包括在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。為達(dá)上述目的，另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償裝置，所述裝置包括
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數(shù)據(jù)獲取單元，用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；溫度補(bǔ)償單元，用于當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。為達(dá)上述目的，又一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多晶硅鑄錠爐，頂部安裝有第一熱電偶和第二熱電偶；可編程邏輯控制器PLC，與所述第一熱電偶和第二熱電偶相連，用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案的有益技術(shù)效果在于當(dāng)參與控制的熱電偶發(fā)生故障并且熱電偶溫度過(guò)高不能更換時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例中采用另外一個(gè)熱電偶取代發(fā)生故障的熱電偶來(lái)控制溫度，并生成溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，這樣能保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行， 防止硅錠的成品率降低甚至失敗的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而保證生產(chǎn)出合格的硅錠，提高生產(chǎn)效率， 降低成本。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅鑄錠爐中熱電偶的安裝位置示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的生成TC2溫度補(bǔ)償值的原理示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償裝置的功能框圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例是當(dāng)用于溫度控制的熱電偶TCl出現(xiàn)故障并不能更換時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制，以及工控機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，使用多晶硅鑄錠爐頂部的另一熱電偶 TC2熱電偶代替TCl熱電偶進(jìn)行溫度控制，使生產(chǎn)繼續(xù)運(yùn)行，從而保證生產(chǎn)出合格的硅錠， 提高成品率、提高生產(chǎn)效率、降低成本。以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法、裝置及系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法的流程圖。 如圖1所示，該方法包括110、在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；120、根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；130、當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。以下進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明圖2為本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅鑄錠爐中熱電偶的安裝位置示意圖。如圖2所示， 該多晶硅鑄錠爐具有三處熱電偶，三個(gè)熱電偶中的兩個(gè)安裝于多晶硅鑄錠爐頂部，另外一個(gè)安裝于多晶硅鑄錠爐底部。兩個(gè)頂部熱電偶的一個(gè)測(cè)量爐內(nèi)加熱器溫度，用于溫度控制， 即加熱功率根據(jù)溫度的變化而變化；另一個(gè)測(cè)量多晶硅鑄錠爐內(nèi)部其它地方溫度。底部熱電偶主要用于測(cè)量坩堝底部的溫度。本發(fā)明實(shí)施例將用于溫度控制的熱電偶稱為TC1，將多晶硅鑄錠爐頂部的另一個(gè)熱電偶稱為TC2，而多晶硅鑄錠爐底部的熱電偶稱為TC3。當(dāng)多晶硅鑄錠爐在運(yùn)行的過(guò)程中，如果TCl熱電偶發(fā)生故障，且由于溫度過(guò)高不能更換熱電偶時(shí)， 溫度將不能測(cè)量，溫度控制無(wú)法進(jìn)行。本發(fā)明實(shí)施例將TCl熱電偶連接插頭插到TC2熱電偶插頭上，用當(dāng)前TC2的溫度值與上一爐TCl與TC2溫度的差值之和代替TCl的值，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的繼續(xù)運(yùn)行，并生產(chǎn)合格的多晶硅錠。多晶硅鑄錠爐測(cè)溫較佳地是采用鉬銠絲熱電偶測(cè)量，這種熱電偶具有準(zhǔn)確度最高，穩(wěn)定性最好，測(cè)溫溫區(qū)寬，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施例中，TC2熱電偶溫度補(bǔ)償TCl熱電偶的原理是先采集多晶硅鑄錠爐運(yùn)行正常一爐的TCl與TC2的測(cè)量溫度值，然后將TCl與TC2的差值存儲(chǔ)下來(lái)。在多晶硅鑄錠爐以后的運(yùn)行過(guò)程中，如果TCl熱電偶發(fā)生故障，則只需將運(yùn)行進(jìn)入暫停，將TCl熱電偶插頭換到TC2熱電偶插頭上，同時(shí)根據(jù)報(bào)警時(shí)運(yùn)行時(shí)所在的階段和步號(hào)，取出TC2所對(duì)應(yīng)的溫度補(bǔ)償值，然后將當(dāng)前TC2的溫度值與TC2溫度補(bǔ)償值之和作為TCl的值繼續(xù)運(yùn)行程序。多晶硅鑄錠爐工作過(guò)程主要分為加熱、熔化、長(zhǎng)晶、退火、冷卻五個(gè)階段，每個(gè)階段又包括不同的步號(hào)。例如，在運(yùn)行的過(guò)程中，熔化分為熔化1，熔化2，熔化3等，而數(shù)字1、2、 3稱之為步號(hào)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在不同階段不同步號(hào)下，TCl與TC2的差值不盡相同，所以本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)不同階段的不同步號(hào)給出補(bǔ)償值。而在同一步號(hào)中，TCl與TC2的差值相差不多，因此本發(fā)明實(shí)施例將每一步號(hào)的TCl與TC2差值的平均值作為該階段的溫度補(bǔ)償值。 例如，在熔化階段中，熔化1和熔化2中TCl與TC2的差值比較大，而熔化1中，TCl與TC2 的差值比較小。
在本發(fā)明實(shí)施例中，多晶硅鑄錠爐控制系統(tǒng)較佳地采用可編程邏輯控制器PLC進(jìn)行控制，采用工控機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，以下說(shuō)明PLC程序和人機(jī)交互界面的編寫或?qū)崿F(xiàn)過(guò)程。PLC程序?qū)崿F(xiàn)在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，首先需要獲取TCl和TC2的數(shù)據(jù)，即需要多晶硅鑄錠爐完整一爐的運(yùn)行數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的完整性。在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，以階段及步號(hào)作為標(biāo)記，每隔一段時(shí)間(例一秒鐘、一分鐘、三分鐘等)采集一組TCl和TC2的數(shù)據(jù)， 然后將TCl減TC2的差值求和，再求平均保存在PLC的存儲(chǔ)器中，并將該數(shù)據(jù)傳遞到工控機(jī)操作界面中。這里以每隔一分鐘取一組數(shù)為例，假設(shè)熔化1的時(shí)間為1小時(shí)30分，那么需要采集90組TCl和TC2的值，而熔化1中TC2的補(bǔ)償值為這90組TCl與TC2差值的平均值。其它階段補(bǔ)償值的求法與該階段相同。當(dāng)TCl發(fā)生故障而沒(méi)法更換時(shí)，將TCl熱電偶上的接線插頭換到TC2熱電偶上，同時(shí)將TC2熱電偶接線插頭短接(將接線插頭正負(fù)端用一根導(dǎo)線連接)，系統(tǒng)自動(dòng)將當(dāng)前TC2 的值加上溫度補(bǔ)償值作為TCl的值完成鑄錠工作，即TC2數(shù)值+TC2溫度補(bǔ)償值=TCl替代值。工控機(jī)界面操作界面需要包括以下幾個(gè)部分階段名稱，步號(hào)，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算得出的溫度補(bǔ)償值以及用戶自己確定的溫度補(bǔ)償值。在這幾組數(shù)據(jù)中，階段名稱、步號(hào)以及經(jīng) PLC運(yùn)算得出的溫度補(bǔ)償值用戶是不能修改的。默認(rèn)情況下，用戶自己確定的溫度補(bǔ)償值與經(jīng)PLC運(yùn)算得出的溫度補(bǔ)償值相同。但是，用戶可以根據(jù)需要修改該數(shù)值，然后將修改后的數(shù)值存儲(chǔ)到PLC存儲(chǔ)器中，作為TC2的補(bǔ)償值進(jìn)行運(yùn)算。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的生成TC2溫度補(bǔ)償值的原理示意圖。如圖3所示，方框TCl 和TC2是熱電偶測(cè)量的溫度值，將每隔一段時(shí)間記錄一次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到PLC數(shù)據(jù)庫(kù)中，PLC進(jìn)行計(jì)算TC1-TC2，再經(jīng)過(guò)求和器求和，再將不同階段不同步號(hào)的求和值求出相應(yīng)的平均值， 得到的值就為此階段此步號(hào)的TC2溫度補(bǔ)償值。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償裝置的功能框圖。如圖4所示，該裝置400包括數(shù)據(jù)獲取單元410，用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算單元420，用于根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；溫度補(bǔ)償單元430，用于當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。在一較佳實(shí)施例中，該裝置400的各單元還可執(zhí)行下列功能該數(shù)據(jù)獲取單元410，具體可以用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取對(duì)應(yīng)于同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；該溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算單元420，具體可以用于根據(jù)同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成與所述階段和步號(hào)相對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；
該溫度補(bǔ)償單元430，具體可以用于當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與當(dāng)前所處階段和當(dāng)前所處步號(hào)對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。在又一可選實(shí)施例中，溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算單元320，具體可以用于計(jì)算所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)溫度差值；計(jì)算所述多個(gè)溫度差值的平均值，將所述多個(gè)溫度差值的平均值作為第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)。具體地，該第一或第二熱電偶較佳地采用鉬銠絲熱電偶，這種熱電偶具有準(zhǔn)確度最高，穩(wěn)定性最好，測(cè)溫溫區(qū)寬，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的示意圖。 如圖5所示，該系統(tǒng)包括多晶硅鑄錠爐，頂部安裝有第一熱電偶和第二熱電偶；可編程邏輯控制器PLC，與所述第一熱電偶和第二熱電偶相連，用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。可選地，該系統(tǒng)還可以包括工控機(jī)，與所述可編程邏輯控制器PLC相連，用于通過(guò)工控機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互， 接收用戶輸入的溫度補(bǔ)償值；和/或，用于顯示階段名稱、步號(hào)、經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算得出的溫度補(bǔ)償值或者用戶自己確定的溫度補(bǔ)償值?？蛇x地，可編程邏輯控制器PLC，與所述第一熱電偶和第二熱電偶相連，還可以用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取對(duì)應(yīng)于同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成與所述階段和步號(hào)相對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與當(dāng)前所處階段和當(dāng)前所處步號(hào)對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的上述多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法、裝置和系統(tǒng)的有益技術(shù)效果在于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，熔化結(jié)束及長(zhǎng)晶結(jié)束時(shí)，有時(shí)候需要暫停即延時(shí)才能完成，而每一爐暫停的時(shí)間不同，因此每一爐所需要的功率數(shù)據(jù)不盡相同，這就可能導(dǎo)致在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。采用本發(fā)明實(shí)施例的溫度補(bǔ)償方法，在暫停的過(guò)程中，按照正常的溫度控制方式運(yùn)行即可，不存在因暫停時(shí)間長(zhǎng)短不同而造成的數(shù)據(jù)傳遞錯(cuò)誤的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例是當(dāng)用于溫度控制的熱電偶TCl出現(xiàn)故障并不能更換時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制，以及工控機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，使用多晶硅鑄錠爐頂部的另一熱電偶 TC2熱電偶代替TCl熱電偶進(jìn)行溫度控制，使生產(chǎn)繼續(xù)運(yùn)行，從而保證生產(chǎn)出合格的硅錠， 提高成品率、提高生產(chǎn)效率、降低成本。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述方法包括在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取對(duì)應(yīng)于同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成與所述階段和步號(hào)相對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與當(dāng)前所處階段和當(dāng)前所處步號(hào)對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)包括計(jì)算所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)溫度差值；計(jì)算所述多個(gè)溫度差值的平均值，將所述多個(gè)溫度差值的平均值作為第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一或第二熱電偶采用鉬銠絲熱電偶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶包括將第一熱電偶上的接線插頭換到第二熱電偶上，同時(shí)將第二熱電偶接線插頭短接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 通過(guò)工控機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，接收用戶輸入的溫度補(bǔ)償值；將所述溫度補(bǔ)償值存儲(chǔ)到可編程控制器PLC的存儲(chǔ)器中，以將所述溫度償值作為第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
7.一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述裝置包括數(shù)據(jù)獲取單元，用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；溫度補(bǔ)償單元，用于當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取單元，具體用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取對(duì)應(yīng)于同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；所述溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算單元，具體用于根據(jù)同一階段和同一步號(hào)下的多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成與所述階段和步號(hào)相對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；所述溫度補(bǔ)償單元，具體用于當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與當(dāng)前所處階段和當(dāng)前所處步號(hào)對(duì)應(yīng)的第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。
9.一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多晶硅鑄錠爐，頂部安裝有第一熱電偶和第二熱電偶；可編程邏輯控制器PLC，與所述第一熱電偶和第二熱電偶相連，用于在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)所述多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和所述多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第一熱電偶發(fā)生故障時(shí)，以所述第二熱電偶取代所述第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與所述第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括工控機(jī)，與所述可編程邏輯控制器PLC相連，用于通過(guò)工控機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，接收用戶輸入的溫度補(bǔ)償值；和/或，用于顯示階段名稱、步號(hào)、經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算得出的溫度補(bǔ)償值或者用戶自己確定的溫度補(bǔ)償值。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶硅鑄錠爐運(yùn)行中熱電偶溫度補(bǔ)償方法、裝置和系統(tǒng)，該方法包括在多晶硅鑄錠爐運(yùn)行過(guò)程中，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔周期性地獲取多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)多組第一熱電偶溫度數(shù)據(jù)和多組第二熱電偶溫度數(shù)據(jù)，生成第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；當(dāng)?shù)谝粺犭娕及l(fā)生故障時(shí)，以第二熱電偶取代第一熱電偶，并將當(dāng)前第二熱電偶的溫度數(shù)據(jù)與第二熱電偶的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)之和來(lái)替代第一熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。基于該方法，當(dāng)參與控制的熱電偶發(fā)生故障并且不能更換時(shí)，采用另外一個(gè)熱電偶取代發(fā)生故障的熱電偶來(lái)控制溫度，能保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，防止硅錠的成品率降低甚至失敗，提高生產(chǎn)效率，降低成本。
文檔編號(hào)C30B28/06GK102425003SQ20111043007
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者李文博, 李曉平, 梁仁和, 王麗麗 申請(qǐng)人:北京京儀世紀(jì)電子股份有限公司