一種cds循環系統氣動閥檢測方法
【專利摘要】本發明公開了閥門控制【技術領域】中的一種CDS循環系統氣動閥檢測方法。本發明通過PLC實時檢測第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和泵的數值；當第一壓力傳感器的數值變化超出第一設定范圍、第二壓力傳感器的數值變化超出第二設定范圍或泵的轉速超出第三設定范圍時，對第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥或第四氣動閥的狀態進行判斷；根據判斷的發出報警信號。本發明消除了設備在工藝過程中氣動閥監測的盲點，增加設備的安全性和穩定性；本發明不需額外增加硬件；PLC能實現自動判定故障可能出現的位置，高效可靠。
【專利說明】一種CDS循環系統氣動閥檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及閥門控制【技術領域】，特別涉及一種CDS循環系統氣動閥檢測方法。
【背景技術】
[0002]設備在正常工藝時，CDS循環系統內的化學藥液在磁力泵高速運轉下源源不斷的注入到工藝腔室，其前提條件是管路的暢通無阻和氣動閥的正常動作。然而氣動閥屬于開環控制，給它一個信號讓其動作，但無法返回實時的狀態來判定它是否已經正常的完成命令。如果需要實時的監控氣動閥的狀態，通常的物理方法是在閥上增加一個行程開關，當氣動閥被控制打開或關閉時，閥上的行程柱會伸縮，行程開關檢測到這種動作，能返回氣動閥關閉或打開的信號，實現對氣動閥的實時監測。這種方法需要額外的硬件配置，占用安裝空間，增加控制信號的數量，讓控制方法變得復雜。
【發明內容】
[0003](一)要解決的技術問題
[0004]本發明要解決的技術問題是:如何提供一種簡便的對CDS循環系統中氣動閥故障的檢測方法。
[0005](二)技術方案
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供了一種CDS循環系統氣動閥檢測方法，其特征是，該方法包括以下步驟:
[0007]S1:通過PLC實時檢測第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和泵的數值；
[0008]S2:當第一壓力傳感器的數值變化超出第一設定范圍、第二壓力傳感器的數值變化超出第二設定范圍或泵的轉速超出第三設定范圍時，對第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥或第四氣動閥的狀態進行判斷；
[0009]S3:根據判斷的發出報警信號。
[0010]所述步驟S2具體為:
[0011]當所述PLC檢測到所述第一壓力傳感器的壓力值低于第一設定范圍、第二壓力傳感器的壓力值低于第二設定范圍，且所述泵的轉速高于第三設定范圍時，則所述第一氣動閥或第二氣動閥故障；
[0012]當所述PLC檢測到所述第一壓力傳感器的壓力值不變，第二壓力傳感器的壓力值低于第二設定范圍，所述泵的轉速高于第三設定范圍時，則所述第三氣動閥故障；
[0013]當所述PLC檢測到所述第一壓力傳感器的壓力值高于第一設定范圍、第二壓力傳感器的壓力值高于第二設定范圍，所述泵的轉速低于第三設定范圍時，則所述第四氣動閥故障。
[0014]所述第一氣動閥或第二氣動閥故障的判斷條件為:若泵將藥液排除管路，則為第二氣動閥故障；否則，為第一氣動閥故障。
[0015]所述第一設定范圍是P。?1.2P。，其中，P。是⑶S循環系統設定的出口壓力值。[0016]所述第二設定范圍是2P。?2.4P。。
[0017]所述第三設定范圍是Vt?1.2Vt，其中，Vt是⑶S循環系統正常運行時泵的實際速度。
[0018](三)有益效果
[0019]本發明通過監測第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和泵的實時數值來判定氣動閥是否正常動作，可消除設備在工藝過程中氣動閥監測的盲點，增加設備的安全性和穩定性。本發明不需額外增加硬件；PLC能實現自動判定故障可能出現的位置，高效可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是⑶S循環系統的結構圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0022]⑶S循環系統系統結構為:順次連接的儲液池Tank、第一氣動閥V1、泵Pump、第二氣動閥V2、第一壓力傳感器PT1、第三氣動閥V3、第二壓力傳感器PT2和第四氣動閥V4，PLC分別與第一壓力傳感器PT1、第二壓力傳感器PT2和泵Pump連接。
[0023]為了簡單方便的監測氣動閥是否處于正常狀態，保證設備的穩定運行，可通過氣動閥動作時CDS管路中藥液壓力的變化情況來判定是否處于正常位置。
[0024]本發明方法包括以下步驟:
[0025]S1:通過PLC實時檢測第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和泵的數值；
[0026]第一壓力傳感器的數值變化的設定范圍是P。?1.2P。，P0是⑶S循環系統設定的出口壓力值，可設為20Psi ;第二壓力傳感器的數值變化的設定范圍是2P。?2.4P。，約為40Psi ;泵的數值變化的設定范圍是Vt?1.2Vt，Vt是⑶S系統正常運行時泵的實際速度，約為 6500rpm。
[0027]S2:當第一壓力傳感器的數值變化超出第一設定范圍、第二壓力傳感器的數值變化超出第二設定范圍或泵的轉速超出第三設定范圍時，對第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥或第四氣動閥的狀態進行判斷；
[0028]S3:根據判斷的發出報警信號。
[0029]本發明的實施例如下:
[0030]圖(I)是⑶S循環系統的結構圖，設備正常工藝需要先打開環路內的所有氣動閥，然后開啟Pump將藥液從Tank內抽出流向整個管路。藥液經過各種處理后進入工藝腔室，清洗完硅片后又回到Tank，完成一個循環。環路內裝有各種傳感器來監測藥液的狀態，并將數值采集到PLC，其中壓力傳感器主要是監測管路的壓力，當其顯示的出口壓力滿足要求，藥液才能夠被弓丨入到腔室進行工藝。壓力傳感器同樣可以通過檢測實時壓力來確定氣動閥是否在正常動作，下面來逐一描述對氣動閥非正常動作的檢測方法:
[0031]Casel:當Tank到Pump之間的氣動閥V1在工藝過程中非正常關閉時,藥液無法通過V1, Pump強制空轉，管路中的壓力傳感器PT2出口壓力瞬間減小，并將壓力值反饋給Pump使其不斷加速。這種情況會對Pump造成較大損耗。因此，當PLC接收到的PI\、PT2壓力值迅速減小并且Pump速度不斷增大時，表示氣動閥V1有可能非正常關閉，應立即停止泵的動作，關閉所有氣動閥，PLC產生相應報警提示操作人員進行氣動閥的檢修。
[0032]Case2:當Pump到PT1之間的三通氣動閥V2非正常動作時，V2會將藥液導向至旁路，其產生的現象和Casel相似,壓力迅速降低，Pump速度增加。但實際上Pump會將藥液排出管路，造成經濟損失。因此，通過PLC監測PTpPTyPump的實時數值，可以判定氣動閥V2是否處于正常狀態，同樣需要立即停止泵的動作，關閉所有氣動閥，產生相應報警提示操作人員進行氣動閥的檢修。
[0033]Case3:當PT1到PT2之間的三通氣動閥V3非正常動作時，V3會將藥液導向至旁路，這時壓力傳感器PT2出口壓力瞬間減小，并將壓力值反饋給Pump使其不斷加速，但PT1仍保持一定的壓力甚至升高。這時Pump也會將藥液排出管路，造成經濟損失。因此，通過PLC監測PTpPTyPump的實時數值，也可判定氣動閥V3是否處于正常狀態，若是異常，同樣需要關閉Pump和閥，PLC產生相應報警，幫助操作人員進行檢修。
[0034]Case4:當PT2到Tank之間的氣動閥V4在工藝過程中非正常關閉時，壓力傳感器PTpPT2的測量值迅速增加，Pump速度降低，藥液無法通過V4進入工藝腔室。因此，通過監測PTpPTyPump的實時數值，可判定氣動閥V4是否正常工作。若是V4動作異常，可先通過PLC控制再次打開V4,如果能正常打開，可繼續進行工藝，工藝結束后根據報警檢修相應閥；如果各個監測值仍未回到正常范圍，需立即停止工藝，操作人員根據報警進行檢修。
[0035]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種CDS循環系統氣動閥檢測方法，其特征是，該方法包括以下步驟: S1:通過PLC實時檢測第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和泵的數值； S2:當第一壓力傳感器的數值變化超出第一設定范圍、第二壓力傳感器的數值變化超出第二設定范圍或泵的轉速超出第三設定范圍時，對第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥或第四氣動閥的狀態進行判斷； S3:根據判斷的發出報警信號。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟S2具體為: 當所述PLC檢測到所述第一壓力傳感器的壓力值低于第一設定范圍、第二壓力傳感器的壓力值低于第二設定范圍，且所述泵的轉速高于第三設定范圍時，則所述第一氣動閥或第二氣動閥故障； 當所述PLC檢測到所述第一壓力傳感器的壓力值不變，第二壓力傳感器的壓力值低于第二設定范圍，所述泵的轉速高于第三設定范圍時，則所述第三氣動閥故障； 當所述PLC檢測到所述第一壓力傳感器的壓力值高于第一設定范圍、第二壓力傳感器的壓力值高于第二設定范圍，所述泵的轉速低于第三設定范圍時，則所述第四氣動閥故障。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征是，所述第一氣動閥或第二氣動閥故障的判斷條件為:若泵將藥液排除管路，則為第二氣動閥故障；否則，為第一氣動閥故障。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述第一設定范圍是P。?1.2P。，其中，P0是CDS循環系統設定的出口壓力值。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征是，所述第二設定范圍是2P。?2.4P。。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述第三設定范圍是Vt?1.2Vt，其中，Vt是CDS循環系統正常運行時泵的實際速度。
【文檔編號】G01M13/00GK103969036SQ201310039484
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月31日 優先權日:2013年1月31日
【發明者】李文杰, 馬嘉 申請人:北京七星華創電子股份有限公司