基于PID控制的MOCVD過程PLC控制系統(tǒng).pdf

1、金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀，Metal-organic Chemical VaporDeposition，縮寫是MOCVD，是在氣相外延生長(VPE，vapour phaseepitaxy)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型化學(xué)氣相沉積技術(shù)。MOCVD系統(tǒng)的需求量，隨著半導(dǎo)體器件化合物生成法、單晶硅等市場的不斷擴(kuò)大而不斷增長。因此，易于操作的、簡便快捷的、高精度的MOCVD控制系統(tǒng)已成為一種緊迫的市場需求。
　　本論文在充分了解和分析了國

2、內(nèi)外普遍應(yīng)用的幾款MOCVD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行過程的前提下，設(shè)計(jì)了MOCVD的過程控制系統(tǒng)（基于S7-1200系列可編程控制器），并且對(duì)其中的MOCVD壓力系統(tǒng)提出了更為準(zhǔn)確的控制方法。
　　首先，針對(duì)MOCVD系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)所需要的高控制精度、多控制方式、多控制組合，設(shè)計(jì)中選用的可編程控制器，并根據(jù)控制要點(diǎn)分析可能的控制組合，并從組合中篩選最優(yōu)組合。然后，對(duì)MOCVD控制系統(tǒng)的各個(gè)分支系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括PLC控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、溫

3、度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)。
　　本次設(shè)計(jì)使用西門子S7-1200系列新型PLC自帶的PID_3Step模塊，編寫反應(yīng)室壓力自動(dòng)控制程序，建立反應(yīng)室壓力控制系統(tǒng)，達(dá)到反應(yīng)室壓力動(dòng)態(tài)平衡、壓力自動(dòng)控制。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)氣量改變時(shí)，反應(yīng)室內(nèi)壓力能夠維持穩(wěn)定或者按照使用者的需求控制。為減少外部干擾（反應(yīng)室進(jìn)氣量改變、反應(yīng)室溫度改變、真空泵抽力改變等）以及離散控制（點(diǎn)動(dòng)控制是否進(jìn)氣、閥門開閉）可能造成的反應(yīng)室壓力波動(dòng)，系統(tǒng)使用連續(xù)式的PID控制，降