專利名稱：電路信號監(jiān)測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)中的電路信號監(jiān)測裝置及方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)(Chemical Delivery System-CDS)是清洗設(shè)備的供液系統(tǒng)，給硅片清洗工藝過程提供N2、清洗藥液以及水等清洗工藝的必要介質(zhì)，其大致流程示意圖如圖1所示。箭頭方向為清洗液的大致流向。泵提供液體循環(huán)動力，加熱器HEATER是加溫作用的重要設(shè)備。在溫度控制系統(tǒng)中液體循環(huán)分為兩種循環(huán)狀態(tài)初始循環(huán)、系統(tǒng)循環(huán)過程(1)初始循環(huán)過程ST-250做內(nèi)部自循環(huán)，從藥液存儲槽TANK至加熱器HEATER經(jīng)過濾器FILTER回到藥液存儲槽TANK，不向工藝端供液也沒有ST-250回收管道返回TANK。 此控制環(huán)LOOP —直循環(huán)到存儲槽TANK中溫度達到設(shè)定值。(2)存儲槽TANK中溫度達到設(shè)定值以后，當系統(tǒng)控制器有循環(huán)狀態(tài)切換命令時， 進入系統(tǒng)循環(huán)過程液體經(jīng)過過濾器FILTER過濾后向工藝端供液，不再直接流回存儲槽 TANK,待做完工藝后的藥液回流到存儲槽TANK再循環(huán)利用。加熱器HEATER工作時根據(jù)所需加熱溫度來調(diào)節(jié)加熱功率，HEATER的控制器通過檢測加熱器的電流信號，由控制器內(nèi)的SCR來改變加熱器HEATER的電壓從而改變加熱功率，若溫度控制出現(xiàn)異常，例如溫度在足夠的時間內(nèi)持續(xù)達不到設(shè)定值，系統(tǒng)則無法自動判斷出故障原因及故障源位置。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何實時反饋加熱器的工作狀態(tài)，如何有效監(jiān)控化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)內(nèi)部的運行狀態(tài)，提高溫度控制的效率。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電路信號監(jiān)測裝置，所述電路信號檢測裝置應(yīng)用于清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)中，所述清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)包括加熱器以及PLC 控制器；所述電路信號監(jiān)測裝置包括電流互感器，所述電流互感器設(shè)置于所述加熱器及 PLC控制器之間，用于實時監(jiān)測電路電流變化的情況，并將所監(jiān)測到的電路電流變化情況以 4 20mA的電流監(jiān)測信號傳送給所述PLC控制器。所述加熱器連接有加熱控制器，所述加熱控制器包括可控硅整流器。所述電流互感器設(shè)置于所述加熱器及加熱控制器之間。此外，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述裝置上的電路信號監(jiān)測方法，其包括如下步驟
Sl =PLC控制器根據(jù)溫度偏差信號控制加熱器的電壓對藥液進行加熱；S2 電流互感器實時監(jiān)測電路電流的變化，并根據(jù)變化情況生成4 20mA的電流監(jiān)測信號傳送給所述PLC控制器；S3 所述PLC控制器根據(jù)所述電流監(jiān)測信號輸出代表所述清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)工作狀態(tài)的報警信號。所述步驟Sl中，PLC控制器向加熱控制器中的可控硅整流器輸入設(shè)定值U，所述 U 彡 6553 ；根據(jù)公式Iset = U*20/32767，將所述U轉(zhuǎn)換為電流信號Iset。所述步驟S2中，加熱器開始加熱后，安裝在加熱器與加熱控制器之間的電流互感器將加熱器二次側(cè)的電流信號Ig反饋給PLC控制器。所述步驟S3中，若18與Isrt的差值超過Isrt的20%，則PLC輸出報警信號。(三)有益效果本發(fā)明技術(shù)方案在化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)電路設(shè)計上加入互感器，以實時監(jiān)測電路狀態(tài)，將電信號反饋給系統(tǒng)PLC控制器，對加熱器HEATER的工作狀態(tài)達到一個實時反饋的效果，有效地反映了控制系統(tǒng)的內(nèi)部運行狀態(tài)，為溫度控制提供了有力保證。


圖1為化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)的原理流程示意圖；圖2為對加熱器進行供電的原理示意圖；圖3為本發(fā)明具體實施方式
所提供的電流互感器的接線原理圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。為了實時反饋加熱器的工作狀態(tài)，有效監(jiān)控化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)內(nèi)部的運行狀態(tài)， 提高溫度控制的效率，本發(fā)明提供一種電路信號監(jiān)測裝置，該技術(shù)方案基于現(xiàn)有技術(shù)中對加熱器進行供電的技術(shù)原理，如圖2所示，由于PLC(比例-積分-微分)控制器通過加熱器 HEATER 內(nèi)部的 Power Controller 電源控制可控硅整流器(Semiconductor controlled rectifier)向加熱器HEATER進行供電，SCR接收4 20mA信號，調(diào)整對加熱器HEATER AC POWER的輸出供電。本發(fā)明技術(shù)方案所涉及的電路信號檢測裝置應(yīng)用于清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)中， 所述清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)包括加熱器以及PLC控制器；所述電路信號檢測裝置應(yīng)用于清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)中，所述清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)包括加熱器以及PLC控制器；所述電路信號監(jiān)測裝置包括電流互感器，所述電流互感器設(shè)置于所述加熱器及 PLC控制器之間，用于實時監(jiān)測電路電流變化的情況，并將所監(jiān)測到的電路電流變化情況以 4 20mA的電流監(jiān)測信號傳送給所述PLC控制器。所述加熱器連接有加熱控制器，所述加熱控制器包括可控硅整流器。所述電流互感器設(shè)置于所述加熱器及加熱控制器之間。
將加熱器的溫度信號情況引入PLC控制器，目的就是為了將整個系統(tǒng)過程的溫度進行閉環(huán)控制，而互感器的使用目的正是對整個過程的溫度控制效果的檢測，所以在此所涉及到的基本對象有PLC控制器，互感器，加熱控制器，加熱器。如前所述，加熱器是依靠加熱控制器的供電進行工作，而加熱控制器對加熱器的供電，又是依靠PLC控制器的AO模擬量輸出模塊輸出量轉(zhuǎn)換為電流信號連接到加熱控制器中，成為可控硅整流器SCR的輸入INPUT電流信號。在整個溫度控制過程中，對溫度控制算法在實際應(yīng)用過程中是否能夠?qū)崿F(xiàn)并達到工藝要求標準，需要電流互感器對現(xiàn)場溫度信號的監(jiān)測。如圖3所示，為本發(fā)明具體實施方式
所提供的電流互感器的接線原理圖；其中A、 B、C為電源三項交流電，Li、L2側(cè)為一次電流，K1、K2側(cè)為二次電流，將二次電流信號傳送給PLC控制器。據(jù)此，本具體實施方案還提供一種應(yīng)用于上述裝置上的電路信號監(jiān)測方法，其包括如下步驟Sl =PLC控制器根據(jù)溫度偏差信號控制加熱器的電壓對藥液進行加熱；S2 電流互感器實時監(jiān)測電路電流的變化，并根據(jù)變化情況生成4 20mA的電流監(jiān)測信號傳送給所述PLC控制器；S3 所述PLC控制器根據(jù)所述電流監(jiān)測信號輸出代表所述清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)工作狀態(tài)的報警信號。其中，所述步驟Sl中，PLC控制器向加熱控制器中的可控硅整流器輸入設(shè)定值U， 所述U彡6553 ；根據(jù)公式Iset = U*20/32767，將所述U轉(zhuǎn)換為電流信號Iset。其中，所述步驟S2中，加熱器開始加熱后，安裝在加熱器與加熱控制器之間的電流互感器將加熱器二次側(cè)的電流信號Ig反饋給PLC控制器。其中，所述步驟S3中，若Ig與Iset的差值超過Iset的20%，則PLC輸出報警信號。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電路信號監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電路信號檢測裝置應(yīng)用于清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)中，所述清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)包括加熱器以及PLC控制器；所述電路信號監(jiān)測裝置包括電流互感器，所述電流互感器設(shè)置于所述加熱器及PLC控制器之間，用于實時監(jiān)測電路電流變化的情況，并將所監(jiān)測到的電路電流變化情況以4 20mA的電流監(jiān)測信號傳送給所述PLC控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的電路信號監(jiān)測裝置，其特征在于，所述加熱器連接有加熱控制器，所述加熱控制器包括可控硅整流器。
3.如權(quán)利要求2所述的電路信號監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電流互感器設(shè)置于所述加熱器及加熱控制器之間。
4.一種應(yīng)用于所述權(quán)利要求1所提供的裝置上的電路信號監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟51:PLC控制器根據(jù)溫度偏差信號控制加熱器的電壓對藥液進行加熱；52電流互感器實時監(jiān)測電路電流的變化，并根據(jù)變化情況生成4 20mA的電流監(jiān)測信號傳送給所述PLC控制器；53所述PLC控制器根據(jù)所述電流監(jiān)測信號輸出代表所述清洗機化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)工作狀態(tài)的報警信號。
5.如權(quán)利要求4所述的電路信號監(jiān)測方法，其特征在于，所述步驟Sl中，PLC控制器向加熱控制器中的可控硅整流器輸入設(shè)定值U，所述U > 6553 ；根據(jù)公式Iset = U*20/32767，將所述U轉(zhuǎn)換為電流信號Iset。
6.如權(quán)利要求4所述的電路信號監(jiān)測方法，其特征在于，所述步驟S2中，加熱器開始加熱后，安裝在加熱器與加熱控制器之間的電流互感器將加熱器二次側(cè)的電流信號Ig反饋給 PLC控制器。
7.如權(quán)利要求6所述的電路信號監(jiān)測方法，其特征在于，所述步驟S3中，若Ig與Isrt 的差值超過Iset的20%，則PLC輸出報警信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路信號監(jiān)測裝置及方法，屬于自動化控制領(lǐng)域。為了實時反饋加熱器的工作狀態(tài)，有效監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的運行狀態(tài)，本發(fā)明所提供的電路信號監(jiān)測裝置包括電流互感器，所述電流互感器設(shè)置于加熱器及PLC控制器之間，用于實時監(jiān)測電路電流變化的情況，并將所監(jiān)測到的電路電流變化情況以4～20mA的電流監(jiān)測信號傳送給所述PLC控制器。該技術(shù)方案在化學(xué)藥液傳遞系統(tǒng)電路設(shè)計上加入互感器，以實時監(jiān)測電路狀態(tài)，將電信號反饋給系統(tǒng)PLC控制器，對加熱器HEATER的工作狀態(tài)達到一個實時反饋的效果，有效地反映了控制系統(tǒng)的內(nèi)部運行狀態(tài)，為溫度控制提供了有力保證。
文檔編號G05B19/048GK102323775SQ201110144920
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者李春彥, 李曼, 馬嘉 申請人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司