187886. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés alapanyag-utánadagolás irányítására egykristály növesztéseknél
187 886 2 mítógép 32 folyamatillesztő egységén keresztül 11 kristálynövesztő berendezés egyedi analóg szabályozóköreinek, a 29 forgatássebesség szabályozónak az a4, — a 30 húzássebesség szabályozó az a3 — a 31 teljesítményszabályozó az al alapjelét állítja be. A számítógép ilyen módon felügyelői irányítást lát el. A tégely súlyváltozását 15 mérőátalakító pl. egy elektronikus mérleg érzékeli, a mért értékek, valamint a kristálynövesztés során figyelt egyéb jellemzőkkel arányos jelek a folyamat F vezetékkötegen át a 32 folyamatillesztő közvetítésével jutnak a 33 számítógépbe. Az irányított folyamat szempontjából módosított jellemzők az ml fűtő teljesítmény, az m2 húzássebesség és az m3 forgatási sebesség. Az alapanyag utánadagolást p alapanyagáram szabályozásával egyedi analóg szabályozókor irányítja. A szabályozott szakasz ebben az esetben 21 adagoló berendezésből, 25 mérőátalakítóból, 26 jelformáló és visszacsatoló szervből, 23 adagoló szabályozóból és 35 beavatkozó szervből áll. Az m4 módosított jellemző például a polikristályos test beolvasztása útján történő utánadagolás esetén a test süllyesztési sebessége. A szabályozókor e2 ellenőrző jelét 32 folyamatillesztőn keresztül 33 számítógép szolgáltatja. Az alaktényező és e2 ellenőrző jel alapján a 33 számítógép 32 folyamatillesztőn keresztül a2 alapjelet határoz meg az adagoló szabályozó számára. A technológus tájékoztatása, üzem- és eseménynapló vezetése 34 hagyományos perifériákon történik. A 9. ábra a találmány szerinti berendezés további példaként! kiviteli alakja, melynek láncbakapcsolt 35 beavatkozó szerve, 21 adagoló berendezése, 11 irányított berendezése (kristálynövesztő), 18 mérőátalakítója és 32 folyamatillesztője, valamint 29 forgatássebesség szabályozó köre, 30 húzássebesség szabályozó köre, 31 teljesítményszabályozó köre, 33 számítógépe és 34 hagyományos perifériái vannak. Az irányított berendezés bemenetei a forgatássebesség-, húzássebesség- és a teljesítményszabályozó körök kimenetére, kimenetei pedig a folyamat vezetékkötegen keresztül a folyamatillesztő bemenetelre vannak csatlakoztatva. A folyamatillesztő kimenetei a forgatássebesség-, a húzássebesség és a teljesítményszabályozó körök bemenetelre, ki/bemenetei pedig központi vezetékkötegen keresztül a számítógép és a hagyományos perifériák ki/bemenetei pedig központi vezetékkötegen keresztül a számítógép és a hagyományos perifériák ki/bemeneteivel vannak összekötve. A berendezés 35 beavatkozó szervének a bemenete a 32 folyamatillesztő kimenetére van kötve. Á 11 irányított berendezés az egykristálynövesztő. Az egykristálynövesztés mint szabályozott folyamat számára a módosított jellemzőket, úgymint az ml fűtőteljesítményt, az m2 húzássebességet és az m3 forgatássebességet sorrendben a 31 teljesítmény-, a 30 húzássebesség- és a 29 forgatási sebesség szabályozó körei állítják elő. A 21 adagoló berendezés most egy rezgőadagoló, amely az alapanyagot porított formában juttatja a tégelybe. Ezt a poráramot jelöli p anyagáram. A 35 bevatkozó szerv egy vezérelt kapcsoló, amely a 33 számítógép által kiadott és 32 folyamatillesztőn keresztül eljuttatott v vezérlő jel logikai egy állapotában m4 módosított jellemző olyan értékét szolgáltatja, amely működésbe hozza a 21 adagolót. A folyamatjellemzőket F (folyamat) vezetékkötegen:, és a 15 mérőátalakító által érzékelt G tcgelysúllyal arányos jelet a 32 folyamatillesztőn keresztül juttatjuk a 33 számítógépbe. Az átmérőszabályozás és az alapanyag utánadagolása — hivatkozva a 4. ábra idődiagramjára és jelöléseire — a következőképpen történik: A 33 számítógép 15 mérőátalakító mintavételezett értékein határérték vizsgálatot végez és mindaddig, amíg G tégelysúly nem csökken Ga alsó kritikus érték elé, a súlyadatokból meghatározza az időegységre eső kristálynövekedést. Ezen értéket összehasonlítja a tárolt — és éppen aktuális - alak tényezőből számítható értékkel. Az összehasonlítás alapján meghatározza a 31 teljesítményszabályozó számára az új al alapjelet. Ha a G tégelysúly a Ga alsó határértéket eléri, v vezérlőjelet logikai egybe állítja, azaz megindítja az utánadagolást. Az al alapjelet a megelőző értéken hagyja. A súlyjelek mintavételezése és határérték vizsgálata tovább folytatódik, amíg a G tégelysúly újra eléri Gf felső határértéket. Ekkor az adagolást megszünteti és megfelelő számú súlyadat beérkezése után újra kiszámolja és a 32 folyamatillesztőn keresztül kiadja az al alapjel aktuális szükséges értékét. \ súlykomparátor áramköri megvalósítására nincs szükség. Ha T1/T2 hányados technológiai okokból nem választható elegendően nagyra, és/vagy TI időszakasz a növesztő rendszer domináns időállandója által megszabott minimális érték alá csökken, úgy a komparálási tartomány (Gf—Ga) szűkítésével T1/T2 s 1 értéket állítunk be, miközben biztosítjuk a Tmin|Tl>10 feltételt (ahol Tmin a minimális idő). Ebben az esetben az utánadagolás-mentes TI időszakok hosszát választjuk az átmérőszabályozó kör ellenőrző jelének. Erre mutat példát a 10. ábra, melyen a 32 folyamatillesztőnek 32a számlálója és 32b óragenerátora is van. A 32a számláló egyik bemenete a 32 folyamatillesztő egyik kimenetére, másik bemenete a 32b óragenerátor kimenetére, kimenetei pedig a 32 folyamatillesztő berne reteire vannak kötve. A ll irányított berendezés az egy kristály növesztő. A módosított jellemzőket, azaz az ml fűtőteljesítményt, az m2 húzássebességet és az m3 forgatássebességet sorrendben a 31 teljesítmény-, a 30 húzássebesség- és a 29 forgássebesség szabályozó körei állítják elő. Az al teljesítmény alapjelet, az a3 húzássebesség alapjelet, az a4 forgássebesség alapjeleket a 33 számítógép határozza meg és 32 folyamatillesztőn keresztül szolgáltatja. A v vezérlő jelet, amely a 35 beavatkozó szén.' bemenő jele ugyancsak a számítógép állítja elő 32 folyamatillesztő segítségével. A 35 beavatkozó szerv célszerűen egy vezérelt kapcsoló, amely a v vezérlőjel logikai egy állapotában m4 módosított jellemző olyan értékét szolgáltatja, amely működésbe hozza a 21 adagolót. A 21 adagoló berendezés megvalósítását tekintve egy rezgő adagoló szerkezet, amely az alapanyagot porított formában juttatja a tégelybe. Ezt a poráramot jelöli p any agáram. A folyamatjellemzőket folyamat F vezetékkötegen és a 15 mérőátalakító által érzékelt G tégelysúllyal arányos jelet 32 folyamatillesztő közvetíti a 33 számítógépnek. A folyamatperifériaként kialakított vezérelt 32a számláló 32b óragenerátor impulzusait képes fogadni. Az átmérőszabályozás és az alapanyag utánadagolása — a 4. ábra idődiagramjaira és jelöléseire hivatkozva — a következőképpen történik. A 33 számítógép 15 mérőátalakító mintavételezett értékein határérték vizsgálatot végez. Mindaddig, amíg G tégelysúly nem csökken Ga alsó kritikus érték alá, a vezérelt 32a számláló működésit engedélyezi, az utánadagolást pedig tiltja. Ga alsó kritikus érték átlépésekor a 32a számláló működését tiltja, is engedélyezi az adagoló szerkezet működését mind-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
