【成功案例】魏德米勒的Ethercat总线耦合模块以及温度模块在晶圆多分区加热中的应用

2018-10-07 世强
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晶圆（wafer）是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于形状为圆形，故称为晶圆。硅晶片可以加工制作成各种电路元件，在电子数码领域的运用是非常广泛，比如内存条、CPU、显卡、手机内存、手机指纹芯片等等，可以说现今几乎对所有的电子数码产品，晶圆都是必不缺少的。

 

在晶圆的制造工艺中，加热是非常重要的一环，保持晶圆整个区域温度均一性对晶圆工艺至关重要，加热装置一般称为加热盘，加热盘材料有铝、不锈钢、陶瓷等。笔者最近接触的项目，选用性能良好的陶瓷加热盘，共有十几个加热盘，每个加热盘体分成七个加热区，在七个分区中均设置有3线制热电阻（Pt 100）测温反馈和加热电阻丝，理想状态是保证七个区的温度均一，使用温度范围为90℃至260℃，温度精度在0.01℃。整体方案如下图所示。


图1  陶瓷盘温度均一控制方案示意图


图1中的方案采用的是PLC单元加上各个加热盘的远程IO从站组合，在PLC中对每个分区进行PID控制以期达到温度均一。要求远程IO从站占用空间少，便于维护。由于加热电阻的供电电压为220VAC，必须选用响应速度快的固态继电器做转接作用，为了保证温度信息反馈与指令输出的实时性、快速性，选用的是Ethercat通讯方式， PLC带有Ethercat总线接口，则远程IO从站也必须选用带有Ethercat总线接口模块。本方案中远程IO从站选用的魏德米勒的总线接口模块—UR20-FBC-EC，温度输入模块—UR20-4AI-RTD-DIAG，数字输出模块—UR20-8DO-N。

 

在硬件组态中，需先将UR20-FBC-EC 总线模块的ESI文件加载到PLC编程软件中，本方案中UR20-4AI-RTD-DIAG温度输入模块需要两个。 UR20-FBC-EC适用于对实时性要求严格的应用现场，可提供2*10A独立的馈电回路，系统供电支持多达64个I/O模块。该模块带两个以太网接口，方便灵活的实现线性网络拓扑，并可通过USB服务端口登录接口模块，读取通道诊断，状态值和参数等所有信息，进行输入模拟或输出置位。

 

 

图2 UR20-FBC-EC外观图

 

UR20-4AI-RTD-DIAG温度输入模块主要为热电阻传感器（RTD传感器）而设计，适用的传感器类型有Pt100、Pt1000、Ni100、Ni1000、Cu10等多种类型。该模块测量温度范围为-200℃至850℃，可连接2线、3线、4线不同的热电阻传感器，测量范围精度高达0.2%，分辨率为16位，温度系数仅为50ppm/K，转换时间最小可至36ms，保证测量精度与稳定性。该模块还具有模块诊断、通道诊断功能，当发生断线，上溢出或下溢出情况均可发现。此外，UR20-4AI-RTD-DIAG特还具有50Hz至60Hz自动抑制，内部及外部的冷端补偿等功能。综上可以看出，此温度模块完全能够满足图1方案中对温度输入模块的要求。


       

   图3 UR20-4AI-RTD-DIAG外观图


 图4 UR20-4AI-RTD-DIAG多种接线示意图

 

UR20-8DO-N为8通道数字量NPN输出，具有0.5A带载能力，能够满足继电器线圈的电流要求。该模块响应时间高/低分别为0.1ms/0.25ms，可快速输出控制指令，连接方式为2线制，很方便的连接到继电器线圈两端。


     

图3  UR20-8DO-N外观图


图3  UR20-8DO-N接线示意图

 

魏德米勒此三种模块组成的远程IO系统用于采集与控制的方案，具体如下优势：第一，通讯方式同步性好，响应速度，温度输入模块精度；第二，温度输入模块以及数字量输出模块采用超薄以及单排接线分布，节约空间，接线方便，避免出错，同时也方便查线。


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Ethercat总线模块 温度模块 输出模块 UR20-FBC-EC UR20-4AI-TC-DIAG UR20-8DO-N 晶圆多分区 Weidmueller 管状电机

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  • Jin Lv8. 研究员 2019-03-23
    好东西！
  • 有容乃大 Lv9. 科学家 2019-01-20
    学习了
  • 海锋 Lv9. 科学家 2019-01-19
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  • Clarence Lv8. 研究员 2019-01-17
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  • 月亮河 Lv5. 技术专家 2018-12-22
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  • 小夏 Lv7. 资深专家 2018-12-16
    很好的案例！
  • 深蓝色 Lv7. 资深专家 2018-12-14
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  • 用户86910647 Lv5. 技术专家 2018-12-04
    不错
  • Clarence Lv8. 研究员 2018-11-12
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  • luosai Lv8. 研究员 2018-10-20
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型号- UR20-EM-1315450000-SP,UR20-16DO-P-PLC-INT-SP,UR20-PK-1315650000-SP,1346950000,1531810000,UR20-2CNT-100,1346870000,9445700000,UR20-PK-1315690000-SP,UR20-PK-1315610000-SP,UR20-4DO-PN-2A,UR20-PK-ES-SP,1315220000,UR20-EM-1506910000-SP,UR20-BM-PF-O-SP,UR20-4RO-SSR-255-SP,UR20-EM-1315410000-SP,UR20-PK-1460140000-SP,UR67-PB-12-8DIO-8-30K,1515480000,UR20-PK-1315200000-SP,UR20-4DO-P,MULTI-STRIPAX 6-16,4830500000,UR20-8DO-P-3W-HD,1334920000,1460140000,UR20-PK-1315240000-SP,UR20-4RO-CO-255,1315370000,1361520000,UR20-4DI-2W-230V-AC,UR67-MP-HP-16DI-12-M60,1350930000,UR20-4DO-N,1483940000,1484440000,1992950000,1347530000,1346560000,UR20-PK-1315350000-SP,1484130000,UR20-PK-PLC-SP,UR20-EM-1508080000-SP,UR20-PK-1315390000-SP,1484050000,ESO UR20 DIN A4 WS *,UR20-8AI--I-16-HD,1559820000,UR20-PK-1315540000-SP,UR20-PK-1315580000-SP,1315770000,1339920000,PM 2.7/2.6 MC NE 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08/11.2021  - WEIDMUELLER  - 用户指南  - Revision: 08/November 2021 代理服务 技术支持 批量订货

【成功案例】Weidmuller总线耦合器和输入输出模块成功应用于物流运输远程IO系统

UR20-FBC-PN-IRT是Weidmuller公司PROFINET协议的总线耦合器，宽高深尺寸52/128/76mm，由于输入输出模块没有16通道且2线制连接方式的型号，故选择8通道的相关型号。UR20-8DI-P-2W是8通道、高电平触发的的输入模块，UR20-8DO-P是8通道、高电平输出输出模块，两种型号的宽高深尺寸均为11.5/128/76mm，针对本项目，输入/输出模块各需要两个。

2018-05-23 -  器件选型 代理服务 技术支持 批量订货

【产品】魏德米勒4通道温度测量模拟输入模块，系统总线最大传输速率为48Mbit

魏德米勒公司设计生产的温度测量模拟输入模块具有4通道。该模拟输入模块具有u-远程I/O系统，支持很多的现场总线协议，功耗低，较宽的工作温度范围，具有反向电压保护，单独信道诊断和模块诊断。现场总线协议包括CANopen, DeviceNet, EtherCAT, EtherNet/IP, Modbus/TCP, PROFINET IRT, PROFIBUS DP-V1, POWERLINK。

2018-12-15 -  新产品 代理服务 技术支持 批量订货

远程输入/输出系统型式认证证书（HMB39428-AC001）

型号- UR20-2AI-SG-24-CIAG,UR20-4AI-UI-16-DIAG,UR20-3EM-230V-AC,UR20-2CNT-100,UR20-4RO-SSR-255,UR20-4AO-UI-16-M-DIAG,UR20-4DO-PN-2A,UR20-16AUX-FE,UR20-4AO-UI-16-M,UR20-ES,UR20-1CNT-500,UR20-4DO-P-2A,UR20-16DO-P,UR20-FBC-PB-DP,UR20-16DI-P,UR20-16DI-N,UR20-16AUX-GND-O,UR20-16DO-P-PLC-INT,UR20-4DO-P,UR20-1CNT-100-1DO,UR20-FBC-EC,UR20-16AUX-GND-I,UR20-4DI-P,UP20-8DI-N-3W,UR20-4DI-N,UR20-4RO-CO-255,UR20-4DI-2W-230V-AC,UR20-4DO-N,UR20-16DI-P-PLC-INT,UR20-16DI-N-PLC-INT,UR20,UR20-1SSI,UP20-16DO-N,UR20-FBC-MOD-TCP-V2,UR20-FBC-PL,UR20-8DI-P-3W-HD,UR20-4DI-P-3W,UR20-2DI-P-TS,UR20-4DI-P-TS,UR20-16AUX-I,UR20-8DI-P-3W,UR20-8DO-P-2W-HD,UR20-4AI-RTD-DIAG,UR20-4DO-N-2A,UR20-FBC-CAN,UR20-16DO-N-PLC-INT,UR20-8DO-N,UR20-1COM-232-422-485,UR20-4AI-TC-DIAG,UR20-8DO-P,UR20-FBC-EIP,UR20-PF-O,UR20--6AUX-O,UR20-FBC-PN-IRT,UR20-4AI-UI-16,UR20-4AI-UI-12,UR20-4AI-U1-DIF-16-DIAG,UR20-PF-I,UR20-8DI-P-2W,UR20-2FCNT-100

19th August, 2019  - WEIDMUELLER  - 测试报告 代理服务 技术支持 批量订货

RCLKITZ 24VDC 1CO LED 继电器模块

描述- 该资料介绍了Weidmüller公司的RIDERSERIES RCL系列24VDC 1CO LED继电器模块的技术规格和应用信息。内容包括产品尺寸、重量、温度范围、输入输出参数、触点数据、环境合规性、连接参数、分类和认证。

型号- 8783930000,8798620000,RCLKITZ 24VDC 1CO LED,8693260000

10.07.2020  - WEIDMUELLER  - 数据手册 代理服务 技术支持 批量订货

模块化输入/输出系统型式认证证书（19.00061.272）

型号- 1315550000,1315200000,UR20-2CNT-100,UR20-4RO-SSR-255,2476450000,1550070000,UR20-4DO-PN-2A,UR20 XDL-XXX SERIES,UR20-ES,1315220000,1315390000,UR20-1CNT-500,UR20-8DI-N-3W,UR20-4DO-P-2A,1334800000,UR20-FBC-PB-DP,1315190000,UR20-16DI-P,UR20-16DI-N,1315400000,UR20-16DO-P-PLC-INT,UR20-4DO-P,UR20-FBC-EC,1334920000,1460140000,1315240000,UR20-4RO-CO-255,1315370000,UR20-4DI-2W-230V-AC,UR20-4DO-N,UR20-16DI-P-PLC-INT,1334740000,UR20-1SSI,1315170000,1508090000,UR20-FBC-MOD-TCP-V2,1315770000,UR20 XDL-XXX,UR20-FBC-XXX SERIES,UR20-FBC-PL,UR20-1COM-232-485-422,1315430000,1394420000,UR20-4DI-P-3W,UR20-4DI-P-TS,UR20-8DI-P-3W,1334890000,UR20-4DO-N-2A,UR20-16DO-N-PLC-INT,UR20-8DO-N,UR20-XAO-XXX SERIES,UR20-8DO-P,UR20-XAI-XXX,1334710000,UR20-FBC-EIP,1334780000,UR20-PF-O,1315750000,1315450000,1394400000,1315580000,UR20-PF-I,UR20-8DI-P-2W,1334910000,UR20-3EM-230V-AC,1315210000,UR20-XAI-XXX SERIES,UR20-16AUX-FE,1334810000,UR20-16DO-N,UR20-16DO-P,UR20-XDO XXX SERIES,UR20-16AUX-GND-O,1315230000,UR20-1CNT-100-1DO,UR20-16AUX-GND-I,UR20-4DI-P,UR20-4DI-N,1315410000,UR20-16DI-N-PLC-INT,1315540000,1334870000,1460150000,1334790000,1509830000,1315250000,1315420000,1334880000,UR20-8DI-P-3W-HD,1315180000,1315350000,2009360000,1334940000,UR20-2DI-P-TS,1508080000,UR20-16AUX-I,UR20-FBC-XXX,UR20-XAO-XXX,UR20-8DO-P-2W-HD,UR20-16AUX-O,UR20-FBC-CAN,1315440000,1334770000,1315570000,2007420000,1315270000,UR20-XDO XXX,1315590000,UR20-FBC-PN-IRT,UR20-2FCNT-100

27.08.2019  - WEIDMUELLER  - 测试报告 代理服务 技术支持 批量订货

【产品】支持EtherCAT通信的远程IO耦合器且支持各类型I/O扩展连接

Weidmuller UR20-FBC-EC远程I/O耦合器集成了EtherCAT 从站通信网关，可以帮助客户快速将I/O节点连接到EtherCAT网络中，并且支持各种类型的I/O扩展连接，包括了数字量信号、模拟量信号和各类传感器产品。

2018-02-28 -  新产品 代理服务 技术支持 批量订货

【成功案例】液压站控制简易布线方案：魏德米勒Profinet总线模块及大电流输出模块

笔者负责的切割项目中，其中需要对液压站的液压阀进行控制，由于液压阀离电控柜距离较远，布线有一定难度，为了简化布线、节约时间和空间以及增强后期的可维护性，特选用了远程IO系统用于控制液压阀。本文主要介绍了魏德米勒的Profinet总线模块、大电流输出模块在液压站控制中的应用。

2018-10-17 -  应用方案 代理服务 技术支持 批量订货

UR20-..输入/输出系统型式批准证书（TE/2257/880590/19）

型号- UR20-3EM-230V-AC,UR20-2CNT-100,UR20-4RO-SSR-255,UR20-4DO-PN-2A,UR20-16AUX-FE,UR20-4AO-UI-16-M,UR20-ES,UR20-16DO-N,UR20-1CNT-500,UR20-8DI-N-3W,UR20-4DO-P-2A,UR20-16DO-P,UR20-FBC-PB-DP,UR20-16DI-P,UR20-16DI-N,UR20-16AUX-GND-O,UR20-16DO-P-PLC-INT,UR20-4DO-P,UR20-1CNT-100-1DO,UR20-FBC-EC,UR20-16AUX-GND-I,UR20-4DI-P,UR20-...,UR20-4DI-N,UR20-4RO-CO-255,UR20-4DI-2W-230V-AC,UR20-4DO-N,UR20-16DI-P-PLC-INT,UR20-16DI-N-PLC-INT,UR20-1SSI,UR20-FBC-MOD-TCP-V2,UR20-FBC-PL,UR20-8DI-P-3W-HD,UR20-4DI-P-3W,UR20-2DI-P-TS,UR20-4DI-P-TS,UR20-16AUX-I,UR20-8DI-P-3W,UR20-16AUX-O,UR20-8DO-P-2W-HD,UR20-4AI-RTD-DIAG,UR20-4DO-N-2A,UR20-FBC-CAN,UR20-16DO-N-PLC-INT,UR20-8DO-N,UR20-1COM-232-422-485,UR20-4AI-TC-DIAG,UR20-2AI-SG-24-DIAG,UR20-4AO-UI-16-M-D1AG,UR20-8DO-P,UR20-FBC-EIP,UR20-4AL-UI-16-DIAG,UR20-PF-O,UR20-FBC-PN-IRT,UR20-4AI-UI-16,UR20-4AI-UI-12,UR20-4AI-U1-DIF-16-DIAG,UR20-PF-I,UR20-8DI-P-2W,UR20-2FCNT-100

2019-10-21  - WEIDMUELLER  - 测试报告 代理服务 技术支持 批量订货
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可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压；数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O，温度补偿范围-20~85ºС；模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信，具备多种小型SIP和DIP封装可选择。

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可定制温度范围-230℃~1150℃、精度可达±0.1°C；支持NTC传感器、PTC传感器、数字式温度传感器、热电堆温度传感器的额定量程和输出/外形尺寸/工作温度范围等参数定制。

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