本发明涉及流量控制,具体涉及一种质量流量控制器的流量控制方法。
背景技术:
1、质量流量控制器是半导体工艺设备中的核心部件,广泛应用在半导体、光伏、燃料电池、真空技术等领域,质量流量控制器通常包括阀门和流量检测器,在半导体工艺中,工艺流体(如,工艺气体)的流量与工艺效果关系密切,半导体设备对流体质量流量控制器的要求中最重要的一点就是高精度,在向半导体制造装置提供用于制造半导体的各种气体等情况下,各种气体的流路中需设置有质量流量控制器,通过质量流量控制器来分别调节气体流量,质量流量控制器仅可实现高精度的流量检测;
2、然而,质量流量控制器在实际应用中,由于数据传输和处理时间的存在,流量检测器发送的数据可能会有一定的时延,而阀门接收到的控制信号也可能有一定的延迟,同时阀门调节时的波动流量对实际流量的影响,导致在达到预警流量时,实际发送的流量与预设的流量存在差距,因此造成对流量控制不准确的情况,基于此,提出一种质量流量控制器的流量控制方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种质量流量控制器的流量控制方法,解决了质量流量控制器在达到预警流量时,实际发送的流量与预设的流量存在差距,造成对流量控制不准确的技术问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种质量流量控制器的流量控制方法,包括以下步骤:
4、步骤一:获取质量流量控制器的历史调节数据,包括初始开口度、终止开口度和对应的控制时长;
5、步骤二:对历史控制数据进行分析,以获得阀门的减张速率和扩张速率;
6、步骤三:根据流量检测器流量数据发送时间与阀门接收到控制信号之间的时长分析得出阀门的信号延迟时长;
7、步骤四:对质量流量控制器的历史控制数据进行分析,获得质量流量控制器对应的减张流速表和扩张流速表;
8、步骤五:根据阀门的预警流量、实时流速、预调节开口度和实时开口度,结合阀门的减张速率、扩张速率、信号延迟时长、减张流速表和扩张流速表计算获得流量检测器对应的发送流量数值。
9、作为本发明进一步的方案:获得阀门对应的减张速率的具体方式为:
10、a1:获取质量流量控制器过去n次的历史调节数据,n≥1;
11、a2:计算每次历史调节数据中的终止开口度与初始开口度之间的差值cn,并将其中的负数值标记为ca,正数值标记为cb,其中a+b≤n,a≥1且b≥1;
12、a3:获取各个负数值ca分别对应的控制时长,并将其标记为ta,将负数值ca的绝对值与其对应的控制时长之间的比值标记为控制速率da;
13、a4:获得da中满足第一预设条件的数值de,将e与预设值y1进行对比分析,当满足e≥y1时,则将da的均值d1p作为阀门对应减张速率js,当e<y1时,则将da按照从小到大的顺序排列,然后取其中位数作为阀门对应减张速率js。
14、作为本发明进一步的方案:获得阀门对应的扩张速率的具体方式为:
15、采用与步骤3中相同的方法获得各个正数值cb分别对应的控制速率eb,然后获得其中满足第二预设条件的数值ef,将ef采用与步骤4中相同的方法进行分析,进而获得阀门对应扩张速率ks。
16、作为本发明进一步的方案:第一预设条件具体为:|da-d1p|>y2,y2为预设值,第二预设条件具体为:|db-d2p|>y3,其中d1p和d2p分别为da和db的均值,y2和y3均为预设值。
17、作为本发明进一步的方案:获得阀门对应的信号延迟时长的具体方式为:
18、获取流量检测器过去n次传流量检测器出流量数据和阀门接收到控制信号之间的时间间隔htn,计算获得htn对应的方差数值w,当方差数值w满足w≤y4时,则将htn的均值htp作为阀门对应的信号延迟时长k1,否则,则删除htn中差异较大的数值后重新计算方差,直到满足w≤y4,同时对删除的数量h进行记录,当满足h<y5时,则将htp作为阀门对应的信号延迟时长k1,否则,将htn最大值和最小值的均值作为阀门对应的信号延迟时长k1。
19、作为本发明进一步的方案:删除htn中差异较大的数值的方式为:
20、根据|htj-htp|的值按照从大到小的顺序将对应的htj的值进行删除,并在每次删除后对剩余htj的方差进行重新计算,同时对删除的个数进行记录,直至满足w≤y4,n≥j≥1。
21、作为本发明进一步的方案:获得质量流量控制器对应的减张流速表和扩张流速表的具体方式为:
22、获得各个负数值ca分别对应的历史调节数据中的终止开口度,并将各个终止开口度分别标记为减张节点,将每相邻的两个减张节点之间标记为减张控制区间;获得阀门在各个减张控制区间内分别对应的流量状态值以及各个流量状态值分别对应维持时长;
23、将各个减张控制区间内分别对应的流量状态值与其对应的维持时长之间的积与维持时长总值之间的比值,标记为各个减张控制区间分别对应的减张区间流速,进而获得质量流量控制器对应的减张流速表,采用同样的方式即可获得扩张流速表。
24、作为本发明进一步的方案:获得流量检测器的发送流量数值的具体方法如下;
25、将预调节开口度和实时开口度之间的差值标记为yk,实时流速标记为l,预警流量标记为yj,通过公式x+k1×l+bd=yj,进而获得发送流量数值x,其中bd为阀门对应的波动流量,bd具体的取值取决于根据yk的正负值。
26、作为本发明进一步的方案:获得阀门对应的波动流量的具体方式为:
27、a01:当yk为正数值时,根据阀门的预调节开口度和实时开口度获取阀门调节时所需经过的扩张控制区间,获得其中完整区间和首尾区间分别对应的区间路径长度jv、q1和q2,其中v指代为完整区间的数量,v≥1;
28、a02:通过公式jv/ks=jav,计算获得各个完整区间分别对应的控制时长jav;通过公式q1/ks=qa1和q2/ks=qa2,计算获得首尾区间分别对应的控制时长qa1和qa2;
29、通过公式;计算获取阀门对应的波动流量bd,其中zr为各个完整区间分别对应的扩张区间流速,ma1和ma2分别为首尾区间对应的扩张区间流速,zar、ma1和ma2均从扩张流速表中进行获取的,v≥r≥1。
30、作为本发明进一步的方案:当yk为负数值时,根据阀门的预调节开口度和实时开口度获取阀门调节时所需经过的减张控制区间,获得其中完整区间的对应的区间路径长度和其首尾区间分别对应的区间路径长度,同时从减张流速表中获取各个完整区间和首尾区间分别对应的减张流区间流速,结合阀门对应减张速率js,采用与步骤a01-a02相同的方式获得阀门对应的波动流量bd。
31、本发明的有益效果:
32、(1)本发明,通过计算出阀门的信号延迟时长,可以更准确地评估阀门的实际控制过程中的延迟情况,减少因延迟造成的误差,提高了控制系统的反应速度和准确性,使得流量控制更加精确;
33、(2)本发明,通过历史数据计算出阀门的减张速率和扩张速率为阀门的实时控制提供准确的参考依据,提升了阀门调节的精确度;
34、(3)本发明,通过获得达到预警流量时流量检测器对应的发送流量,解决了质量流量控制器在实际应用中当流量检测器达到预警流量时对数据进行发送,没有考虑流量检测器数据发送至控制器再由控制器发送控制信号至阀门期间的流量流失,造成当阀门进行调节完毕后实际流量与预警流量之间存在差距的问题,有利于质量流量控制器的使用,提高流量控制的精确度。
1.一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,获得阀门对应的减张速率的具体方式为:
3.根据权利要求2所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,获得阀门对应的扩张速率的具体方式为:
4.根据权利要求3所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,第一预设条件具体为:|da-d1p|>y2,y2为预设值,第二预设条件具体为:|db-d2p|>y3,其中d1p和d2p分别为da和db的均值,y2和y3均为预设值。
5.根据权利要求4所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,获得阀门对应的信号延迟时长的具体方式为:
6.根据权利要求5所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,删除htn中差异较大的数值的方式为:
7.根据权利要求6所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,获得质量流量控制器对应的减张流速表和扩张流速表的具体方式为:
8.根据权利要求7所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,获得流量检测器的发送流量数值的具体方法如下;
9.根据权利要求8所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,获得阀门对应的波动流量的具体方式为:
10.根据权利要求9所述的一种质量流量控制器的流量控制方法,其特征在于,当yk为负数值时,根据阀门的预调节开口度和实时开口度获取阀门调节时所需经过的减张控制区间,获得其中完整区间的对应的区间路径长度和其首尾区间分别对应的区间路径长度,同时从减张流速表中获取各个完整区间和首尾区间分别对应的减张流区间流速,结合阀门对应减张速率js,采用与步骤a01-a02相同的方式获得阀门对应的波动流量bd。
