一種適應不同電位的電機控制系統的制作方法

本發明涉及一種適應不同電位的電機控制系統，特別涉及離子注入機中各種電極和光欄運動控制技術，屬于半導體裝備制造領域。

背景技術：

隨著半導體行業的迅猛發展，半導體設備對工藝的要求也越來越高，離子注入機的束流傳輸效率高和束流品質好是滿足注入工藝的基本要求，在離子注入機的光路系統中，電極和光欄的位置精確度，重復性和穩定性對束流的傳輸效率和束流品質起著非常重要的作用。當前國內外主流機型的電極和光欄都是通過電機來控制，然而在實際調束過程中，電極和光欄位置需根據不同能量、不同質量、不同電荷態的離子進行調節。由于電極和光欄分布離子注入機的不同電位，干擾信號較強，而且不同電極和光欄，其結構裝置和加工精細度不同，導致經常出現負載過大無法控制，或負載過少異常時出現損壞部件的現象。

技術實現要素：

針對上述情況，本發明介紹了一種適應不同電位的電機控制系統。

本發明通過以下技術方案實現：

一種適應不同電位的電機控制系統包括光纖控制單元(1)、PID控制單元(2)、驅動器(3)、被控電機(4)和直線電位器(5)，其中光纖控制單元(1)與PID控制單元(2)相連，驅動器(3)分別與PID控制單元(2)和被控電機(4)相連，同時直線電位器(5)與PID控制單元(2)相連且受控于PID控制單元(2)。其相互連結情況見圖1

所述光纖控制單元(1)通過光纖接收光纖信號，并通過普通電纜相連與PID控制單元(2)，傳輸模擬信號及開關信號。

所述驅動器(3)和直線電位器(5)同時與PID控制單元(2)相連，且受控于PID控制單元。

本發明具有如下顯著優點：

1、解決了負載過大無法控制或負載過少異常時損壞部件的問題；

2、結構簡單、成本低、抗干擾能力強。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步介紹，但不作為對本發明專利的限定。

圖1是一種適應不同電位的電機控制系統的結構框圖。

圖2是說明例示性光纖控制單元的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的介紹，但不作為本發明的限定。

圖1所示為一種適應不同電位的電機控制系統的結構框圖，一種適應不同電位的電機控制系統包括光纖控制單元(1)、PID控制單元(2)、驅動器(3)、被控電機(4)和直線電位器(5)，其中光纖控制單元(1)與PID控制單元(2)相連，驅動器(3)分別與PID控制單元(2)和被控電機(4)相連，同時直線電位器(5)與PID控制單元(2)相連。

在該實施方式中，光纖控制單元(1)結構如圖2所示，通過將光纖信號轉換為數字信號，然后傳送到單片機，單片機通過識別地址編碼來判斷是否接收命令。當確定接收命令后，單片機通過D/A控制電路將命令中要求的數字信號轉換為電壓信號，根據參考電壓的選擇，輸出給電源0～5V或0～10V的驅動電壓。當主控制器發送采集電壓信號時，單片機通過A/D控制電路與外部電 源信號連接，將采集的電壓信號轉換為數字信號。

在該實施方式中，所述驅動器(3)采用COPLEY驅動器MODEL 503，其持續電流為5A，峰值電流為10A，并具有短路、過壓、欠壓、過流保護功能；被控電機(4)為采用工作電壓為正15v的maxon伺服電機；直線電位器(5)為行程為20mm的直線電位器。

在該實施方式中，當上位機通過光纖將位置信號發送給光纖控制單元，經光纖控制單元處理成0-10V的設置信號，0-10V的設置電壓與直線電位器采集到的0-10V的反饋電壓以及經驅動器反饋的電流信號經PID控制單元處理后的信號，當設置電壓大于反饋電壓時，此時經PID控制單元處理后得到的差值電壓為負值，經COPLEY驅動器MODEL 503輸出給maxon伺服電機，使電機將朝某個方向旋轉，當電機旋轉過程中，安裝在轉軸上的直線電位器也隨之旋轉，反饋電壓隨之增加，當設置電壓與直線電位器反饋電壓幾乎相等時，PID控制單元輸出的差值電壓也變為零，從而COPLEY驅動器MODEL 503驅動器的設置電壓也為零，電機停止運動，此時，電機位置被穩定在目標值；相反，當輸出的設置電壓小于反饋電壓時，PID控制單元輸出的差值電壓反相，COPLEY驅動器MODEL 503的控制電壓也隨之反相，電機將朝相反的方向運動，最終穩定在目標位置。在工作過程中，如采集到的負載電流值超過設定的保護值時，啟動COPLEY驅動器MODEL 503過流保護功能同時，PID控制單元將驅動器反饋的電流信號處理后關斷驅動器.電機迅速停止運動.確保系統的工作在安全可靠狀態下。

本實專利的特定實施例已對本專利的內容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而言，在不背離本專利精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構成對本專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。