plc冗余系统在多晶硅还原炉电源系统中应用

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1、可编程序控制器应用《电气自动化)2010年第32卷第6期!塑堕PLC冗余系统在多晶硅还原炉电源系统中的应用贺明智1,2赵荣华何雄杨扬(1．北京交通大学电气工程学院，北京100044；2．北京京仪椿树整流器有限责任公司，北京100040)摘要：还原炉电源是多晶硅生产系统的核心部分，随着对多晶硅品质要求的提高，PLC冗余系统逐渐被应用在成套电源系统中，并表现出稳定可靠、操作方便简单等优点。系统阐述了为某多晶硅生产线而设计的PLC冗余还原炉电源系统及其特点。关键词：多晶硅还原炉电源PLC冗余系统Y，LINKs7-400Hs7．200[中图分类号】TP

2、273．5[文献标识码JB[文章编号J1000．3886(20io)o6—0045—03ApplicationofPLCRedundancySysteminthePowerSupplySystemofPolysilicon●H’ed-uc‘inr卜—．clUrnaceHeMingzhi‘ZhaoRonghua2HeXiong。YangYang(1．BeringJiaotongUniversitySchoolofElectricalEngineering，Bering100044，China；2．BengChunshuRecterCo．，Ltd，

3、Beijing100040，China)Abstract：Thepowersupplysystemisthecorepartofpolysiliconreducingfurnace．PICredundancysystemisappliedtopowersupplysystemswithhigherdemandstopolycrystalsilicon．Itexhibitsgoodperformanceonstability，reliabilityandoperation．Keywords：powersupplyforpolysiliconred

4、ucingfurnacePLCredundancysystemY—LINKS7—400HS7—2000引言范围后，由常规低压电高纯多晶硅是电子工业和太阳能光伏产业的基础原料，有人源为其提供持续的热预测，在未来的50年里不可能有其他材料能够替代硅材料而成为量，使其保持在1050~C左右进行还原反应，生电子和光伏产业主要原材料。因此，随着世界以及我国光伏产业的快速发展，我国的多晶硅项目一度呈现“遍地开花”之势。成多晶硅。还原炉电源系统就是完成高压击图1还原炉电源组成原理金融风暴打破了多晶硅产业的暴利时代，同时使多晶硅厂家开始更加追求多晶硅产品的品质

5、。多晶硅还原炉电源系统作为多穿和为其还原反应提供稳定可调电源的作用。如图1所示，该多晶硅还原炉电源系统主要由高压启动电源、晶硅生产工艺最重要的设备之一，长期、可靠、稳定运行极大程度启动维持电源、还原电源以及相关外围设备组成。高压启动电源地影响着多晶硅的品质和成本。我公司为山东某年产300吨的多输出12KV高压电，完成对硅芯的高压击穿任务，之后切换至输出晶硅生产企业设计的多晶硅还原炉电源具备了操作简单易懂、运行可靠稳定的特点。该电源系统的主站采用S7400H系列产品，为0～3kV的启动维持电源，维持电源继续对炉内硅芯提供热量，通过Y—LINK的连

6、接，可将分布在现场的下一级子站连接在降低硅芯阻值。高压启动和启动维持电源使硅芯电阻从几百knPROFIBUS—DP总线上。现场子站采用了低成本却具备控制功能的下降到几十Q。此时可切换至还原电源。之后8～10天的时间内，s7—200，达到了终端控制和现场控制的冗余控制和无扰切换。同还原电源为多晶硅生长提供0～2KV可调电源，保持硅棒表面温时，通过3台客户机对8套还原炉的集中操作控制来实现上位机度1080~C，使硅棒直径从中8～10增加到150，硅棒电阻从几十管理，每台客户机均可独立控制，实现完全冗余控制。整个电源系Q下降到几十mn。还原炉前级的转

7、换柜完成对启动电源、维持电统的多重冗余处理极大的降低了故障发生时的停机率。源和还原电源相对负载连接的隔离和切换。本文具体介绍了该还原炉电源冗余系统的原理、结构组成、性本系统由8套还原电源和1套高压启动电源、1套启动维持能特点以及搭建该系统过程中遇到的疑难点。电源，共10套电源构成整个系统的10个子站。高压启动电源输出(12kV)与启动维持电源输出(3kV)采用母1多晶硅还原炉电源系统简介线输出形式。如图2所示。任何时刻只能为一组还原炉硅芯提供1．1电源系统组成击穿和维持任务。目前我国大部分厂家采用的多晶硅生产工艺是改良西门子每套子站电源的现场信

8、号的采集和控制通过PLC200控制系法，其原理就是在1050~C左右的高纯硅芯上用高纯氢气还原高纯统实现，最后通过ProfibusDP总线实现与终端控