一种多晶硅后处理自动化生产控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及多晶硅生产，具体涉及一种多晶硅后处理自动化生产控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、氢化—还原厂房一般为高大厂房，高度、宽度均达到30m以上，多台氢化炉、还原炉就安装在车间中。在正常的生产过程中，氢化—还原反应是在高温下进行的，所以运行过程中氢化炉、还原炉是一个高温发热体，导致车间发热量很大，温度很高，特别是在反应结束，开炉过程中，需要工人靠近炉体取出炉内的硅棒，较高的温度严重影响工人的身体健康，因此一般氢化还原车间会设计空调系统，但是使用一般送风口很难符合局部大热负荷的工况，而且为了送风到炉边需要蛛网密布的风管系统，会导致起吊炉盖的行车运行困难。此外，炉内硅棒在安装时需要环境尘埃数可控， 维持在较低水平内的尘埃粒子数对于硅芯结晶的顺利程度有较大影响，所以还原炉需要有洁净环境。

2、现有的多晶硅生产用除尘系统装置，除尘器设置在屋面，未配置气力输送设备进行连通，每次除尘量后达到一定重量后，需要人工去屋面进行卸灰及转运。未设置除尘后的风进行回收使用，除尘过滤后的风全部排空。该装置存在以下问题：1、人工劳动负荷较大、每天需要2-5人固定从屋面通过楼梯进行除尘料转运。2、作业自动化程度较低。3、空调的新风制冷量消耗较大。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中存在的问题，提供一种多晶硅后处理自动化生产控制系统及其控制方法，杜绝安全与质量风险的引入，再结合产品标签与产品信息数据自动记录功能，可有效提升数据准确性，减少人力资源的投入，提高包装产能与装箱效率；多晶硅后处理自动化推进势在必行。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，包括半成品自动入库称重系统、agv半成品自动入库及转运系统、自动破碎系统、自动包装系统和自动出入库系统；

4、所述半成品自动入库称重系统用于料车号、rfid卡和输入料车皮重绑定，半成品重量的获取；

5、所述agv半成品自动入库及转运系统用于实现料车过磅后重量信息和批次信息自动上传至eas系统；还原硅棒料车至半成品库料车交接区，后处理agv小车识别定位硅棒料车完成顶升背负转运至半成品暂存库区，agv小车背负硅棒料车至破碎工序；

6、所述自动破碎系统用于将agv小车背负硅棒料车内的硅棒进行自动破碎操作；

7、所述自动包装系统用于将自动破碎后的硅料进行自动包装操作；

8、所述自动出入库系统用于将自动包装完成后自动上线输送至成品自动检测入库系统处；通过扫描箱标二维码获取装箱数据；并将装箱数据与eas系统对接，实现同类料况自动组托后生成托标号后自动入库，完成检测后成品自动存储系统对前端已自动识别组托入库的高纯晶硅不同料况分类存储。

9、优选的，所述半成品自动入库称重系统包括地磅秤、rfid卡、车身二维码、自动称重系统、eas系统和mes系统。

10、优选的，所述自动称重系统用于将料车号、rfid卡和输入料车皮重的自动绑定，并获取料车内的半成品重量。

11、优选的，所述eas系统用于内部信息流转。

12、优选的，所述mes系统用于传递数据，收集入库数据，形成报表且与外工段信息流转。

13、优选的，所述agv半成品自动入库及转运系统包括agv小车、agv小车背负系统和agv系统wms管理系统。

14、优选的，所述agv小车背负系统用于控制agv小车完成顶升背负转运至半成品暂存库区以及agv小车背负硅棒料车至后处理工序。

15、优选的，所述agv系统wms管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理，综合批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理综合运用的管理系统。

16、优选的，所述自动破碎系统包括水淬设备、自动破碎机和水淬设备温度监控系统。

17、优选的，所述水淬设备温度监控系统用于监控水淬设备放入温度，并调整水淬设备的温度。

18、优选的，所述自动包装系统包括自动包装线成套设备和自动包装线管理系统。

19、优选的，所述自动包装线管理系统用于控制自动包装线成套设备自动运行。

20、优选的，所述自动出入库系统包括自动入库输送线、穿箭打包机、自动绕膜机、自动组托机、立体货架、堆垛机、wcs系统和wms系统。

21、优选的，所述wcs系统接受wms系统的指令，进行信息交互后发送到plc系统来驱动立库以及输送线等设备来产生相应操作；同时，wcs系统实时把plc系统的状态以及数据反应到界面上，从而实现对各个设备系统接口的集成、实时监控、调度和分配。

22、优选的，所述wms系统实现自动化立体仓库的信息化管理，向上对接erp/mes系统，向下对接wcs系统，对库内物料、货位以及自动化立体仓库设备等进行实时追溯性跟踪及管理，通过 wms 系统及时完成物料管理、中箱管理、库存管理、任务管理、货位管理、设备状态显示。

23、一种多晶硅后处理自动化生产控制方法，包括以下步骤：

24、半成品自动入库称重：将料车号、rfid卡和输入料车皮重的自动称重系统绑定，半成品重量的获取；

25、agv半成品自动入库及转运：将完成半成品自动入库称重后，实现料车过磅后重量信息和批次信息自动上传至eas系统；还原硅棒料车至半成品库料车交接区，后处理agv小车识别定位硅棒料车完成顶升背负转运至半成品暂存库区，agv小车背负硅棒料车至破碎工序；

26、自动破碎：将agv小车背负硅棒料车内的硅棒进行自动破碎操作；

27、自动包装：将自动破碎后的硅料进行自动包装操作；

28、自动出入库：将自动包装完成后自动上线输送至成品自动检测入库系统处；通过扫描箱标二维码获取装箱数据；并将装箱数据与eas系统对接，实现同类料况自动组托后生成托标号后自动入库，完成检测后成品自动存储系统对前端已自动识别组托入库的高纯晶硅不同料况分类存储。

29、本技术方案的有益效果如下：

30、本发明提供的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，深化后处理生产流程为基础，结合产品质量提升，表金属控制，自动化应用，物料流转流程简化，硅料包装效率提升，数据自动化，设备功能化为出发点。再者结合现有硅料转运、包装、装箱、均需要较多人工作业工艺为主要生产流程与管理控制，本申请解决因企业多晶硅产能增加导致物料转运量增大从而增加人工包装线以及对应人力需求补充，以及因为作业人员增加后管理运行成本增加，控制因人工包装线的增加与人员增加后可能会出现的质量风险，非硅风险，外源碳风险，数据信息失误等难题；自动流程的引入极大程度上杜绝安全与质量风险的引入，再结合产品标签与产品信息数据自动记录功能，可有效提升数据准确性，减少人力资源的投入，提高包装产能与装箱效率；多晶硅后处理自动化推进势在必行。

技术特征：

1.一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：包括半成品自动入库称重系统、agv半成品自动入库及转运系统、自动破碎系统、自动包装系统和自动出入库系统；

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述半成品自动入库称重系统包括地磅秤、rfid卡、车身二维码、自动称重系统、eas系统和mes系统。

3.根据权利要求2所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述自动称重系统用于将料车号、rfid卡和输入料车皮重的自动绑定，并获取料车内的半成品重量。

4.根据权利要求3所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述eas系统用于内部信息流转。

5.根据权利要求4所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述mes系统用于传递数据，收集入库数据，形成报表且与外工段信息流转。

6.根据权利要求1所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述agv半成品自动入库及转运系统包括agv小车、agv小车背负系统和agv系统wms管理系统；所述agv小车背负系统用于控制agv小车完成顶升背负转运至半成品暂存库区以及agv小车背负硅棒料车至后处理工序；所述agv系统wms管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理，综合批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理综合运用的管理系统。

7.根据权利要求1所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述自动破碎系统包括水淬设备、自动破碎机和水淬设备温度监控系统；所述水淬设备温度监控系统用于监控水淬设备放入温度，并调整水淬设备的温度；所述自动包装系统包括自动包装线成套设备和自动包装线管理系统；所述自动包装线管理系统用于控制自动包装线成套设备自动运行。

8.根据权利要求1所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述自动出入库系统包括自动入库输送线、穿箭打包机、自动绕膜机、自动组托机、立体货架、堆垛机、wcs系统和wms系统。

9.根据权利要求8所述的一种多晶硅后处理自动化生产控制系统，其特征在于：所述wcs系统接受wms系统的指令，进行信息交互后发送到plc系统来驱动立库以及输送线等设备来产生相应操作；同时，wcs系统实时把plc系统的状态以及数据反应到界面上，从而实现对各个设备系统接口的集成、实时监控、调度和分配；所述wms系统实现自动化立体仓库的信息化管理，向上对接erp/mes系统，向下对接wcs系统，对库内物料、货位以及自动化立体仓库设备等进行实时追溯性跟踪及管理，通过 wms 系统及时完成物料管理、中箱管理、库存管理、任务管理、货位管理、设备状态显示。

10.一种多晶硅后处理自动化生产控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种多晶硅后处理自动化生产控制系统及其控制方法，属于多晶硅生产技术领域，料车号、RFID卡和输入料车皮重绑定，半成品重量的获取；实现料车过磅后重量信息和批次信息自动上传至EAS系统；还原硅棒料车至半成品库料车交接区，后处理AGV小车识别定位硅棒料车完成顶升背负转运至半成品暂存库区，AGV小车背负硅棒料车至破碎工序；AGV小车背负硅棒料车内的硅棒进行自动破碎操作；自动破碎后的硅料进行自动包装操作；自动包装完成后自动上线输送至成品自动检测入库系统处；通过扫描箱标二维码获取装箱数据；并将装箱数据与EAS系统对接，实现同类料况自动组托后生成托标号后自动入库。技术研发人员：刘健,陈彬,朱彬,吴汶杰,雷子粤,高应清,李富民,易航受保护的技术使用者：四川永祥新能源有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20