專利名稱：自動化光電晶體爐的錯誤處理系統及其方法
技術領域：
本發明涉及一種自動化光電晶體爐的錯誤處理系統及其方法。
背景技術：
人工晶體在科學技術和工業生產領域中起到越來越重要的作用，而人工晶體的制 備設備和制備技術，成為了制約人工晶體產量和質量的重要瓶頸。最先進的人工晶體制備 技術掌握在美國、德國等發達國家手中，相應的設備自動化程度高，易于實現批量生產。但 是其高昂的價格，令國內企業和科研院所望而卻步。國內有少數企業也可以提供人工晶 體制備設備，但往往存在著自動化程度低，過分依賴操作者經驗，批量生產中成品率低等問 題。晶體制備需要的時間較長，操作復雜，中間往往會出現各種錯誤。這些錯誤，既包 括了人為操作中發生的錯誤操作，也包括了晶體爐軟件和硬件由于長時間運行而出現的系 統錯誤。由于以往的晶體制備設備中，沒有自動化的錯誤檢測機制，所以錯誤的定位和排 除，往往需要操作者個人依靠經驗進行判斷。這些錯誤往往會造成晶體質量下降，嚴重者還 可能會發生安全事故。如何及時的檢查這些錯誤信息，并且及時報告給操作者，成為晶體制 備技術進一步發展的瓶頸。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種能有效保障晶體爐處于正常 工作狀態的自動化光電晶體爐的錯誤處理系統。另外，本發明還提供了 一種自動化光電晶體爐的錯誤處理方法。為實現上述目的，本發明的技術方案為一種自動化光電晶體爐的錯誤處理系統， 用于晶體爐的硬件模塊及軟件模塊的錯誤信息處理，其包括用于定時掃描硬件模塊及軟件 模塊的檢測模塊、判斷檢測模塊掃描到的數據是否超出一安全范圍的判斷模塊及確定超出 安全范圍的硬件模塊信息并發出提示信息的提示模塊及在軟件模塊陷入崩潰狀態時進行 數據備份的存儲模塊，其中，該檢測模塊通過判斷模塊分別與提示模塊及存儲模塊連接。該硬件模塊包括對爐體進行加熱的非接觸式中頻線圈及中頻電源、控制晶體提拉 速度的晶體提拉模塊、控制晶體旋轉速度的晶體旋轉模塊、用于稱量爐體內晶體重量的電 子秤、用于控制爐體溫度的溫控器模塊、用于控制晶體提拉模塊及晶體旋轉模塊的電機控 制模塊、用于測量提拉高度和提拉速度的位移傳感模塊。所檢測的數據包括晶體提拉模塊的提拉速度和運動方向、晶體旋轉模塊的轉速及 非接觸式中頻線圈的溫度、功率。該檢測模塊包括機殼溫度檢測模塊，其用于檢測機殼的溫度，當溫度超過某一限 度，則會發出指令，強行關閉電源。該系統還包括GPRS模塊，通過通信網絡，將錯誤信息報告給遠程操作者。該系統還包括數據記錄和讀取模塊，將檢測模塊所發現的每一個錯誤信息寫入數據記錄和讀取模塊。本發明還提供了一種自動化光電晶體爐的錯誤處理方法，用于晶體爐的硬件模塊 及軟件模塊的錯誤信息處理，其包括以下步驟，a、系統通過檢測模塊定時掃描每一個硬件模塊及軟件模塊，以檢查硬件模塊及軟 件模塊是否工作正常；b、每一次查詢硬件模塊及軟件模塊的信息，都會通過判斷模塊對硬件信息及軟件 模塊進行核對，通過觀察查詢到的數據是否超出安全范圍，來判斷其是否工作正常；
C、當系統硬件模塊出現錯誤，則通過提示模塊立即向操作者發出提示，要求操作 者排除；當系統判斷軟件模塊陷入崩潰狀態時，則通過存儲模塊對軟件數據進行備份。與現有技術相比較，本發明具備如下優勢，本發明通過錯誤處理系統對硬件的定時檢查，通過定時檢查硬件的連接，通信情 況和參數范圍，可以有效判斷每一個硬件模塊是否工作正常。同時，計算機軟件定時檢查自 身的參數，保證參數在一定的范圍內，以判斷軟件是否工作正常。本發明通過定時備份軟件內的重要參數，保存了計算機程序的工作狀態。一旦軟 件運行崩潰，則可以迅速恢復，不會對晶體制備產生重大影響。本發明還設計了機殼溫度檢測模塊，能夠保證機殼溫度在安全范圍內，避免了安 全事故的發生。本發明還包含了數據記錄與讀取模塊，能夠及時記錄每一個被發現的錯誤，方便 操作者對設備進行維護。
圖1是自動化光電晶體爐的錯誤處理系統的原理框圖。
具體實施例方式本發明基于自動化光電晶體爐，提出了軟硬件錯誤的處理和記錄機制。在本發明 的輔助下，光電晶體爐具備了檢測自身工作狀態的功能，能夠報告運行過程中發生的錯誤。對于晶體制備者而言，本發明可以有效提高晶體制備過程的安全性，提高晶體成 品率。對于晶體設備設計者而言，本發明可以有效幫助設計者對設備進行調試，不斷找出軟 件和硬件中的缺陷，設計出更加安全可靠的晶體制備設備。下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。如圖1所示，本發明公開了一種自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，用于晶體爐 的硬件模塊及軟件模塊的錯誤信息處理，其包括用于定時掃描硬件模塊及軟件模塊的檢測 模塊、判斷檢測模塊掃描到的數據是否超出一安全范圍的判斷模塊及確定超出安全范圍的 硬件模塊信息并發出提示信息的提示模塊及在軟件模塊陷入崩潰狀態時進行數據備份的 存儲模塊，其中，該檢測模塊通過判斷模塊分別與提示模塊及存儲模塊連接。
該硬件模塊包括對爐體進行加熱的非接觸式中頻線圈及中頻電源、控制晶體提拉速度的晶體提拉模塊、控制晶體旋轉速度的晶體旋轉模塊、用于稱量爐體內晶體重量的電 子秤、用于控制爐體溫度的溫控器模塊、用于控制晶體提拉模塊及晶體旋轉模塊的電機控 制模塊、用于測量提拉高度和提拉速度的位移傳感模塊。
所檢測的數據包括晶體提拉模塊的提拉速度和運動方向、晶體旋轉模塊的轉速及 非接觸式中頻線圈的溫度、功率。該檢測模塊包括機殼溫度檢測模塊，其用于檢測機殼的溫度，當溫度超過某一限 度，則會發出指令，強行關閉電源，避免安全事故的發生。該系統還包括GPRS模塊，可以通過移動通信網絡，將錯誤信息報告給遠程操作 者。如此，操作者不必身在現場，也可以及時了解到設備的錯誤狀況。該系統還包括數據記錄和讀取模塊，將檢測模塊所發現的每一個錯誤信息寫入數 據記錄和讀取模塊，這就方便了儀器開發和維護，有助于提升晶體爐設備的穩定性和安全 性。一種自動化光電晶體爐的錯誤處理方法，用于晶體爐的硬件模塊及軟件模塊的錯 誤信息處理，其包括以下步驟，a、系統通過檢測模塊定時掃描每一個硬件模塊及軟件模塊，以檢查硬件模塊及軟 件模塊是否工作正常；b、每一次查詢硬件模塊及軟件模塊的信息，都會通過判斷模塊對硬件信息及軟件 模塊進行核對，通過觀察查詢到的數據是否超出安全范圍，來判斷其是否工作正常；C、當系統硬件模塊出現錯誤，則通過提示模塊立即向操作者發出提示，要求操作 者排除；當系統判斷軟件模塊陷入崩潰狀態時，則通過存儲模塊對軟件數據進行備份，則再 重新啟動程序之后，可以立即回復數據，使得晶體生長操作繼續進行。錯誤處理系統每隔一定的時間，會向每一個硬件模塊發出數據查詢命令，查詢各 個硬件模塊的工作狀態。如果查詢失敗，則說明發生了通信接口的連接錯誤。如果通信成 功，則會檢測該硬件模塊返回的數據，并且判斷這些數據是否處于正常的范圍。一旦程序發 現有數據超出了安全范圍，則判斷該硬件模塊發生了錯誤。一旦計算機程序發現了硬件錯 誤，則會立即顯示在屏幕上，等待操作者處理。本發明中，每一個硬件模塊都具備排除錯誤的能力。如果硬件模塊發現，自身和系 統之間的通信長期處于錯誤狀態，則會自動重啟本硬件模塊的通信功能，并繼續等待系統 發來的命令。同時，計算機程序也會檢測程序內部的各個重要參數，看是否超出了正常范圍。如 果超過正常范圍，會發出同樣的錯誤報告。晶體制備需要很高的溫度，所以晶體爐一般都包括大功率電源。所以，對于晶體制 備流程而言，最嚴重的故障就是和加熱、水冷相關的硬件發生錯誤，導致溫度過高，進而導 致火災等災難。為了解決此問題，本發明設計了機殼溫度檢測模塊。該模塊使用紅外溫度 傳感器，以非接觸方式對晶體爐機殼進行測溫，每隔一段時間把測溫的結果輸送給系統。如 果單晶爐工作正常，在循環水冷卻下，則機殼的溫度不會超過一百攝氏度。一旦紅外溫度傳 感器發現，機殼溫度超過一百攝氏度，則系統會判斷溫度過高，從而強行關閉電源，避免安 全事故的發生。本發明還包括了數據記錄功能。對于軟件模塊發現的每一個錯誤，程序能夠按照 一定的格式，把這些錯誤信息記錄入數據庫，并且以一定的方式顯示出來，方便操作者查 看。晶體爐設備設計者可以針對這些錯誤記錄，改善晶體爐的軟硬件模塊，使之工作更加穩定。
本發明還包括了遠程通訊功能，可以在操作者不在現場的情況下，把系統發現的 錯誤信息及時報告給操作者。該模塊主要包括了一個GPRS模塊，該模塊可以通過移動通信 網絡，向一個指定的手機發送短消息。主機中的程序在發現錯誤信息后，一方面會將錯誤信 息寫入數據庫，另一方面也會將此錯誤信息，通過GPRS模塊發送給操作者。這樣，無論操作 者是否身在現場，都可 以及時了解晶體爐的運行狀況。
權利要求
一種自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，用于晶體爐的硬件模塊及軟件模塊的錯誤信息處理，其特征在于，包括用于定時掃描硬件模塊及軟件模塊的檢測模塊、判斷檢測模塊掃描到的數據是否超出一安全范圍的判斷模塊及確定超出安全范圍的硬件模塊信息并發出提示信息的提示模塊及在軟件模塊陷入崩潰狀態時進行數據備份的存儲模塊，其中，該檢測模塊通過判斷模塊分別與提示模塊及存儲模塊連接。
2.根據權利要求1所述的自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，其特征在于，該硬件模 塊包括對爐體進行加熱的非接觸式中頻線圈及中頻電源、控制晶體提拉速度的晶體提拉模 塊、控制晶體旋轉速度的晶體旋轉模塊、用于稱量爐體內晶體重量的電子秤、用于控制爐體 溫度的溫控器模塊、用于控制晶體提拉模塊及晶體旋轉模塊的電機控制模塊、用于測量提 拉高度和提拉速度的位移傳感模塊。
3.根據權利要求2所述的自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，其特征在于，所檢測的 數據包括晶體提拉模塊的提拉速度和運動方向、晶體旋轉模塊的轉速及非接觸式中頻線圈 的溫度、功率。
4.根據權利要求1所述的自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，其特征在于，該檢測模 塊包括機殼溫度檢測模塊，其用于檢測機殼的溫度，當溫度超過某一限度，則會發出指令， 強行關閉電源。
5.根據權利要求1所述的自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，其特征在于，該系統還 包括GPRS模塊，通過通信網絡，將錯誤信息報告給遠程操作者。
6.根據權利要求1所述的自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，其特征在于，該系統還 包括數據記錄和讀取模塊，將檢測模塊所發現的每一個錯誤信息寫入數據記錄和讀取模 塊。
7.一種自動化光電晶體爐的錯誤處理方法，用于晶體爐的硬件模塊及軟件模塊的錯誤 信息處理，其特征在于，包括以下步驟，a、系統通過檢測模塊定時掃描每一個硬件模塊及軟件模塊，以檢查硬件模塊及軟件模 塊是否工作正常；b、每一次查詢硬件模塊及軟件模塊的信息，都會通過判斷模塊對硬件信息及軟件模塊 進行核對，通過觀察查詢到的數據是否超出安全范圍，來判斷其是否工作正常；C、當系統硬件模塊出現錯誤，則通過提示模塊立即向操作者發出提示，要求操作者排 除；當系統判斷軟件模塊陷入崩潰狀態時，則通過存儲模塊對軟件數據進行備份。
全文摘要
本發明涉及一種自動化光電晶體爐的錯誤處理系統，用于晶體爐的硬件模塊及軟件模塊的錯誤信息處理，其包括用于定時掃描硬件模塊及軟件模塊的檢測模塊、判斷檢測模塊掃描到的數據是否超出一安全范圍的判斷模塊及確定超出安全范圍的硬件模塊信息并發出提示信息的提示模塊及在軟件模塊陷入崩潰狀態時進行數據備份的存儲模塊，其中，該檢測模塊通過判斷模塊分別與提示模塊及存儲模塊連接。本發明能有效保障晶體爐處于正常工作狀態，避免安全事故的發生。同時，本發明還公開了一種自動化光電晶體爐的錯誤處理方法。
文檔編號C30B28/10GK101824648SQ20101016229
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月27日 優先權日2010年4月27日
發明者周子凡, 朱允中, 李一倫, 林少鵬, 王彪 申請人:中山大學