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本论文介绍了一种基于PLC的模块化直拉单晶炉热场温度控制系统,它具有可扩展性强、灵活性好、易于维护等特点,只要做很少的模块扩展与软件修改工作,就可以满足各类直拉单晶炉控制系统的要求。 本论文鉴于现在直拉单晶炉热场温度控制的现状,提出了模糊变系数PID控制算法,通过现场试验,实验曲线数据分析表明:论文给出的模糊变系数PID控制算法能够满足设计要求,能够达到对于直拉单晶炉热场温度控制的目的,控制精度在允许的控制范围内,误差比较合理,使作业控制更加有效和准确。 论文总共分为七章: 第一章介绍了论文的研究背景以及国内外在直拉单晶炉研究现状及发展,并对热场及其控制以及CZ150直拉单晶炉进行了介绍,并由此引出了论文的研究内容和方法。 第二章主要进行的工作是研究了晶体的热动力、热传输,在此基础上对热场建模。 第三章详细叙述了直拉单晶炉热场模糊变系数PID温度控制,首先对直拉单晶炉热场的特性进行测试研究,然后用模糊变系数PID控制算法进行控制,用经验知识对模糊变系数PID算法中的参数进行修正,达到理想的控制效果。 第四章详细叙述了以基于PLC的模块化直拉单晶炉热场温度控制系统的硬件实现,首先提出了直拉单晶炉热场对控制系统的硬件要求,然后对本系统的硬件设计进行了详细说明。 第五章详细叙述了以基于PLC的模块化直拉单晶炉热场温度控制系统的软件实现,首先对软件系统的整体框架进行了介绍,然后对软件系统的各个程序模块逐个分析。 第六章介绍了论文的现场试验,给出了系统试验的曲线、数据分析和最终结论。 第七章总结了本论文研究的内容,并对课题中需要进一步研究、完善的重点进行了一定的探讨、分析和展望。