【摘 要】
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目前国内外市场都对SiC晶体半导体材料需求极大,虽然我国在制备工艺方面取得了显著成就,但生产设备与配套工控系统比较落后,难以生产出高质量的SiC晶体。国内长晶炉监控系统功能比较单一,智能化水平较低,温度控制不精确,难以实现长晶过程的全方位精准监控,并且大多未实现网络化管理,长晶过程依赖工人巡检,导致生产质量与效率较低。因此,研发出一套智能化监控管理系统对于提高SiC长晶质量与生产效率,解放工人劳动
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目前国内外市场都对SiC晶体半导体材料需求极大,虽然我国在制备工艺方面取得了显著成就,但生产设备与配套工控系统比较落后,难以生产出高质量的SiC晶体。国内长晶炉监控系统功能比较单一,智能化水平较低,温度控制不精确,难以实现长晶过程的全方位精准监控,并且大多未实现网络化管理,长晶过程依赖工人巡检,导致生产质量与效率较低。因此,研发出一套智能化监控管理系统对于提高SiC长晶质量与生产效率,解放工人劳动力具有重要意义。（1）论文根据生产工艺与长晶炉结构对硬件系统进行了统一规划设计,搭建了基于MOXA工控机的硬件监控平台,配置多路传感器设备对长晶炉实现了全方位监控,显著提高了系统智能化监控水平。（2）采用模糊PID控制算法对长晶炉温控不精确问题进行处理。该算法综合模糊控制与常规PID控制优势,依靠工人调节经验搭建了模糊控制器对PID参数进行在线自动调整,实现了准确快速平稳的温度控制,在很大程度上保证了长晶质量。（3）分别以Linux系统和Windows系统为运行平台,以Visual Studio 2017为开发工具,基于硬件设备,开发了上下位机软件监控程序。其中下位机采用C++语言进行开发,具有极高的运行效率。上位机显示端基于WPF开发平台,使用C#语言进行编程,拥有友好的用户交互界面与高效的数据实时交互能力。（4）以Visual Studio 2017为开发工具,使用C#语言与SQL Server 2012数据库,开发了一套基于C/S架构的网络版中控管理系统。该管理系统在对各长晶炉设备生产实时监控的同时,服务器端对所有生长数据进行了存储处理,实现了对车间长晶炉设备的统一信息化管理,为工艺人员查看数据记录改善工艺提供了极大的方便。通过以上研究工作,本论文开发出了一套智能化SiC长晶炉中控管理系统,并成功应用于企业实际生产。该系统提高了企业经济效益,使其向着建设智慧工厂的目标又迈进了一步。
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