本文關(guān)鍵詞：基于PLC的半導(dǎo)體潔凈室空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

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【摘要】：在半導(dǎo)體行業(yè)中,潔凈室的作用在于控制半導(dǎo)體產(chǎn)品所接觸大氣的潔凈度及溫濕度,使產(chǎn)品能夠在一個良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造,而合格的潔凈室參數(shù)指標(biāo)皆通過控制潔凈室空調(diào)系統(tǒng)來實現(xiàn),因此設(shè)計一套技術(shù)先進(jìn)、運行穩(wěn)定可靠且維護(hù)方便的空調(diào)控制系統(tǒng)便成為建造半導(dǎo)體晶圓廠潔凈室時需要考慮的關(guān)鍵問題。本論文來源于國內(nèi)某300mm半導(dǎo)體晶圓制造廠的FMCS(廠務(wù)中央監(jiān)控系統(tǒng))項目,提出了基于PLC的分布式控制系統(tǒng)在半導(dǎo)體潔凈室技術(shù)中的實際應(yīng)用方案,通過設(shè)置合理的控制算法,準(zhǔn)確、實時的對溫濕度及正壓差等潔凈室參數(shù)進(jìn)行控制,減少其波動對生產(chǎn)工藝的影響,節(jié)能減排,并獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。在控制方案中,結(jié)合焓濕圖進(jìn)行溫濕度解耦,確定露點溫度為潔凈室控制指標(biāo)并選取合理的露點溫度計算方法；優(yōu)化新風(fēng)空調(diào)的空氣處理過程,采用完全除濕模式,避免了在季節(jié)更替時期由加濕和除濕模式的頻繁切換所產(chǎn)生的擾動,并設(shè)計了基于PID串級控制的露點溫度控制模式；結(jié)合潔凈室生產(chǎn)設(shè)備的工藝布局,采用PID串級控制實現(xiàn)正壓差控制并提出新風(fēng)空調(diào)機組的群控策略,保證潔凈室新風(fēng)量的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)�？刂品桨钢械腜LC下位機系統(tǒng)采用羅克韋爾公司的ControlLogix體系結(jié)構(gòu),PLC處理器主機架和控制層網(wǎng)絡(luò)采用雙冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了控制系統(tǒng)硬件故障下的無擾切換,程序設(shè)計做到了結(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化；SCADA上位機系統(tǒng)采用GE Cimplicity(服務(wù)器／客戶端)分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及冗余設(shè)計,利用OPC通信的方式,實現(xiàn)多任務(wù)處理及多用戶訪問；短信報警系統(tǒng)能夠?qū)⒖刂葡到y(tǒng)硬件故障、大型設(shè)備故障和潔凈室參數(shù)超標(biāo)等報警信息以短信的方式及時發(fā)送給操作維護(hù)人員進(jìn)行緊急處理,增強了對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控并縮短了故障響應(yīng)時間。此系統(tǒng)自投運以來,運行狀況良好,潔凈室各參數(shù)波動均控制在允許范圍之內(nèi),完全滿足設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：潔凈室 溫濕度控制 PID串級控制 PLC SCADA
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN305;TB657.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 引言9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文背景及研究的意義12-14
• 2 潔凈室建造結(jié)構(gòu)及空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成14-22
• 2.1 潔凈室分類14-15
• 2.2 空氣潔凈度等級劃分15
• 2.3 潔凈室空調(diào)系統(tǒng)15-22
• 2.3.1 新風(fēng)系統(tǒng)16-19
• 2.3.2 排風(fēng)系統(tǒng)19-20
• 2.3.3 冷熱源水系統(tǒng)20-22
• 3 潔凈室空調(diào)系統(tǒng)的控制策略22-41
• 3.1 溫濕度相關(guān)背景知識22-24
• 3.1.1 濕空氣22
• 3.1.2 干球溫度與濕球溫度22-23
• 3.1.3 絕對濕度與相對濕度23
• 3.1.4 含濕量23
• 3.1.5 露點溫度23
• 3.1.6 焓23-24
• 3.1.7 焓濕圖24
• 3.2 新風(fēng)空調(diào)機組濕空氣處理的基本熱力學(xué)過程24-25
• 3.2.1 等濕加熱24-25
• 3.2.2 等焓加濕25
• 3.2.3 降溫除濕25
• 3.3 濕度控制25-31
• 3.3.1 溫濕度解耦25
• 3.3.2 濕度控制分區(qū)25-27
• 3.3.3 露點控制及空氣處理過程27-31
• 3.4 溫度控制31-33
• 3.5 壓差控制33-34
• 3.6 新風(fēng)空調(diào)機組群控策略34-36
• 3.7 PID控制36-41
• 3.7.1 PID控制器36-37
• 3.7.2 PID參數(shù)整定37-39
• 3.7.3 數(shù)字式PID控制算法39-40
• 3.7.4 串級控制40-41
• 4 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計41-70
• 4.1 PLC發(fā)展及特點41-42
• 4.2 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計42-49
• 4.2.1 ControlLogix系統(tǒng)簡介42
• 4.2.2 硬件設(shè)備選型42-49
• 4.3 硬件規(guī)劃組態(tài)49-57
• 4.3.1 PLC冗余機架配置49-50
• 4.3.2 ControlNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)50-52
• 4.3.3 遠(yuǎn)程I/O組態(tài)52-53
• 4.3.4 變頻器組態(tài)53-55
• 4.3.5 ControlNet網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃55-57
• 4.4 程序設(shè)計57-70
• 4.4.1 程序結(jié)構(gòu)57-58
• 4.4.2 任務(wù)及中斷設(shè)置58-59
• 4.4.3 編程方式59
• 4.4.4 程序功能59-61
• 4.4.5 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)61-63
• 4.4.6 用戶自定義指令63-68
• 4.4.7 Peer to Peer網(wǎng)絡(luò)通信68-70
• 5 上位機系統(tǒng)設(shè)計70-87
• 5.1 FMCS系統(tǒng)功能簡介70-71
• 5.2 上位機網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)71-73
• 5.3 Cimplicity 8.2簡介73
• 5.4 OPC通信技術(shù)73-75
• 5.5 上位機項目包配置75-80
• 5.5.1 冗余服務(wù)器配置75-76
• 5.5.2 通訊設(shè)置76-78
• 5.5.3 上位機點配置78-79
• 5.5.4 操作權(quán)限配置79-80
• 5.6 畫面編輯80-81
• 5.7 報警配置81-83
• 5.8 數(shù)據(jù)存儲83-85
• 5.9 短信報警系統(tǒng)85-87
• 6 現(xiàn)場運行效果87-90
• 結(jié)論90-91
• 參考文獻(xiàn)91-93
• 致謝93-94

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 翁壽松;摩爾定律與半導(dǎo)體設(shè)備[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2002年04期

2 高宏巖;畢麗君;王毅;;基于OPC技術(shù)的上位機與PLC之間的通信[J];可編程控制器與工廠自動化;2006年05期

3 韓繼國;;2013半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)兼并收購高潮迭起[J];集成電路應(yīng)用;2013年12期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳行忠;模糊控制在半導(dǎo)體廠潔凈室溫濕度控制中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2010年

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本文編號：536339