单晶炉加料方法、装置和存储介质与流程

1.本发明涉及一种单晶炉加料方法、装置和存储介质，属于生产制造技术领域。


背景技术：

2.随着光伏行业快速发展，对单晶硅棒的需求量快速升高，拉晶车间内经常出现数百台甚至数千台单晶炉同时生产的场景，为了能够同时保证每台单晶炉能连续工作，就要求单晶炉能够按时加料。传统单晶炉加料方法下，每台单晶炉配置一台加料机，但是单晶炉化料过程中，加料机出现较长闲置时间，造成加料机利用率低问题，增加了生产成本，尤其是对于多单晶炉同时生产的情况。
3.现有方案中，为了降低生产成本，常用的方法包括：为一台加料机配置多台单晶炉，在为一台单晶炉加料之后获取下一台需要加料的单晶炉，驱动器将加料机驱动至待加料单晶炉位置，然后将单晶炉加料机的出料口与待加料单晶炉的进料口密封对接，控制加料机向单晶炉加料，最后循环执行确定下一台待加料单晶炉的步骤。
4.上述方法在一定程度上能起到提高加料机利用率，降低生产成本的目标。但是单晶炉生产过程中，每台加料机都作为枢纽节点，一旦出现故障，则会导致与其关联的多台单晶炉一定时间内无法接收到硅原料，影响单晶炉生产。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种单晶炉加料方法、装置和存储介质，用于解决现有技术中存在的问题。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.根据第一方面，本发明实施例提供了一种单晶炉加料方法，所述方法包括：
8.获取拉晶车间的各个单晶炉的配置信息；
9.根据所述配置信息将所述各个单晶炉划分为至少两组；
10.对于每个分组，根据所述分组中的各个单晶炉的总装料量以及每台加料机的载重量为所述分组配置加料机；
11.通过为每个分组配置的加料机为所述分组的各个单晶炉进行加料。
12.可选的，所述根据所述配置信息将所述各个单晶炉划分为至少两组，包括：
13.根据所述配置信息中的各个单晶炉中所需添加的硅原料的类型和/或各个单晶炉所需拉取的单晶棒的直径，将所述各个单晶炉划分为q类，q为正整数；
14.对于每一类，根据所述配置信息中的各个单晶炉的位置将所述分类的各个单晶炉划分为k个分组，k为大于1的整数。
15.可选的，所述根据所述配置信息中的各个单晶炉的位置将所述分类的各个单晶炉划分为k个分组，包括：
16.在各个单晶炉中随机选择k个单晶炉作为中心单晶炉；
17.根据各个单晶炉的位置计算所述分类的各个单晶炉与每个中心单晶炉之间的距
离；
18.将各个单晶炉划分为与距离最近的中心单晶炉相同的分组；
19.若不满足预设条件，则再次执行所述在各个单晶炉中随机选择k个单晶炉作为中心单晶炉的步骤，否则，输出分组情况，所述预设条件包括迭代次数达到预设次数，和/或，随机选择的中心单晶炉不变。
20.可选的，所述根据所述分组中的各个单晶炉的总装料量以及每台加料机的载重量为所述分组配置加料机，包括：
21.配置的加料机的台数为：
[0022][0023]
其中，n为配置的加料机的台数，n为正整数，wf为单台加料机的载重量，ws为所述分组中所有单晶炉的总装料量。
[0024]
可选的，所述通过为每个分组配置的加料机为所述分组的各个单晶炉进行加料，包括：
[0025]
将各个单晶炉的加料标记初始化为未添加至加料任务；
[0026]
每隔预定时间间隔，获取加料机列表，所述加料机列表中的各个加料机按照分配的加料任务的个数升序排序；
[0027]
对于每个单晶炉，获取所述单晶炉的加料标记以及待加料的加料重量；
[0028]
若所述加料标记表示未添加至加料任务且所述待加料的加料重量为非0，则从所述加料机列表中选择处于首位的加料机，并将所述单晶炉添加至选择的加料机的任务列表，更新所述单晶炉的加料标记，并再次执行所述每隔预定时间间隔，获取加料机列表的步骤；
[0029]
控制每台加料机为关联的任务列表中的单晶炉进行加料；
[0030]
更新已加料完毕的单晶炉的加料标记。
[0031]
可选的，所述将所述单晶炉添加至选择的加料机的任务列表，包括：
[0032]
获取所述单晶炉内剩余的硅原料的总重量；
[0033]
计算待加料的加料重量与所述总重量的比值；
[0034]
将所述单晶炉按照所述比值降序的顺序添加至选择的加料机的任务列表。
[0035]
可选的，所述控制每台加料机为关联的任务列表中的单晶炉进行加料，包括：
[0036]
控制每台加料机按照关联的任务列表中的各个单晶炉的顺序依次为各个单晶炉加料。
[0037]
可选的，若所述加料标记表示已添加至加料任务且所述待加料的加料重量为0，则将所述单晶炉从所处的任务列表中删除，更新所述单晶炉的加料标记，并再次执行所述每隔预定时间间隔，获取加料机列表的步骤。
[0038]
第二方面，提供了一种单晶炉加料装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如第一方面所述的方法。
[0039]
第三方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被处理器加载并执行以实现如第一方面所述的方法。
[0040]
通过获取拉晶车间的各个单晶炉的配置信息；根据所述配置信息将所述各个单晶炉划分为至少两组；对于每个分组，根据所述分组中的各个单晶炉的总装料量以及每台加料机的载重量为所述分组配置加料机；通过为每个分组配置的加料机为所述分组的各个单晶炉进行加料。解决了现有技术中在加料机出现故障时可能会导致多台单晶炉在一定时间内无法接收到硅原料进而影响单晶炉生产的问题，达到了可以按需分配加料机，并通过分配的加料机为各个单晶炉进行加料，消除对单晶炉生产的影响的效果。
[0041]
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0042]
图1为本发明一个实施例提供的单晶炉加料方法的方法流程图。
具体实施方式
[0043]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0045]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0046]
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0047]
请参考图1，其示出了本技术一个实施例提供的单晶炉加料方法的方法流程图，如图1所示，所述方法包括：
[0048]
步骤101，获取拉晶车间的各个单晶炉的配置信息；
[0049]
配置信息包括各个单晶炉中所需添加的硅原料的类型、各个单晶炉所需拉取的单晶棒的直径以及各个单晶炉的位置中的至少一种。实际实现时，在配置信息包括多个时，可以同时获取各个配置信息，也可以分别获取，本实施例对其获取时刻并不做限定。
[0050]
步骤102，根据所述配置信息将所述各个单晶炉划分为至少两组；
[0051]
实际实现时，本步骤包括：
[0052]
第一、根据所述配置信息中的各个单晶炉中所需添加的硅原料的类型和/或各个单晶炉所需拉取的单晶棒的直径，将所述各个单晶炉划分为q类，q为正整数；
[0053]
比如，将添加的硅原料的类型相同的各个单晶炉划分为一类；又比如，将拉取的单
晶棒的直径相同的划分为一类；再比如，将原材料的类型相同且拉取的直径相同的划分为一类。
[0054]
实际实现时，根据拉晶车间的实际生产情况，q可以为1也可以为大于1的整数，对此并不做限定。另外，根据实际需要，还可以依据其他信息来划分分类，本实施例仅以包括原材料的类型和直径来举例说明，对此并不做限定。
[0055]
第二、对于每一类，根据所述配置信息中的各个单晶炉的位置将所述分类的各个单晶炉划分为k个分组，k为大于1的整数。
[0056]
(1)、在各个单晶炉中随机选择k个单晶炉作为中心单晶炉；
[0057]
(2)、根据各个单晶炉的位置计算所述分类的各个单晶炉与每个中心单晶炉之间的距离；
[0058]
拉晶车间内所有单晶炉的位置信息l，即l1(x1,y1),l2(x2,y2)，kln(xn,yn)；
[0059]
若第j单晶炉与第i个中心单晶炉同属一个类别，计算第j个炉点到第i个中心单晶炉的距离，计算公式为：
[0060][0061]
其中，d
ij
为第j个炉点与第i个中心炉点间距离，tn为单晶炉的总数量。
[0062]
(3)、将各个单晶炉划分为与距离最近的中心单晶炉相同的分组；
[0063]
对任意一个单晶炉点lj(xj,yj)，如果该点到第i个中心单晶炉的距离最小，则将第j个点归为第i个区域单元。
[0064]
(4)、若不满足预设条件，则再次执行所述在各个单晶炉中随机选择k个单晶炉作为中心单晶炉的步骤，否则，输出分组情况，所述预设条件包括迭代次数达到预设次数，和/或，随机选择的中心单晶炉不变。
[0065]
本实施例仅以同时包括上述两个步骤来举例说明，实际实现时，还可以仅包括上述第一个步骤，或者仅包括第二个步骤，对此并不做限定。
[0066]
通过上述步骤即可将拉取同等直径、所需同种类型硅原料且距离相近的单晶炉被划分到同一区域。由此，同一区域内，不同加料机可以向任一单晶炉加料且调度距离最小，极大增加了加料机调度的灵活性。
[0067]
步骤103，对于每个分组，根据所述分组中的各个单晶炉的总装料量以及每台加料机的载重量为所述分组配置加料机；
[0068]
配置的加料机的台数为：
[0069][0070]
其中，n为配置的加料机的台数，n为正整数，wf为单台加料机的载重量，ws为所述分组中所有单晶炉的总装料量。
[0071]
实际实现时，若两者的比值不是整数，则取大于比值的最小整数为加料机的台数。
[0072]
步骤104，通过为每个分组配置的加料机为所述分组的各个单晶炉进行加料。
[0073]
本步骤包括：
[0074]
(1)、将各个单晶炉的加料标记初始化为未添加至加料任务；
[0075]
比如，加料标记表示为t，t＝0表示单晶炉未添加至加料任务，t＝1则表示单晶炉
被添加至加料任务。
[0076]
(2)、每隔预定时间间隔，获取加料机列表，所述加料机列表中的各个加料机按照分配的加料任务的个数升序排序；
[0077]
比如，n台加料机分别为a、b、c和d，每台加料机所需加料的单晶炉的个数分别为5、2、3和1，则加料机中的各个加料机的顺序分别为d、b、c和a。
[0078]
预定时间间隔可以为t秒。
[0079]
(3)、对于每个单晶炉，获取所述单晶炉的加料标记以及待加料的加料重量；
[0080]
待加料的加料重量为w
l
。
[0081]
(4)、若所述加料标记表示未添加至加料任务且所述待加料的加料重量为非0，则从所述加料机列表中选择处于首位的加料机，并将所述单晶炉添加至选择的加料机的任务列表，更新所述单晶炉的加料标记，并再次执行所述每隔预定时间间隔，获取加料机列表的步骤；
[0082]
比如，结合(2)中的举例，则可以选择加料机d。
[0083]
实际实现时，将所述单晶炉添加至选择的加料机的任务列表的步骤包括：
[0084]
a、获取所述单晶炉内剩余的硅原料的总重量；
[0085]
获取到的总重量为：wr。
[0086]
b、计算待加料的加料重量与所述总重量的比值；
[0087]
计算得到的比值为：
[0088][0089]
rwi、w
li
和w
ri
为第i个单晶炉对应的信息。
[0090]
c、将所述单晶炉按照所述比值降序的顺序添加至选择的加料机的任务列表。
[0091]
由于在每次添加单晶炉至任务列表时，均可以计算每个单晶炉的上述比值，因此，此时，即可按照各个单晶炉对应的比值降序的顺序将当前所需添加的单晶炉插入至任务列表中。
[0092]
每个单晶炉分组，维护一个加料机列表，加料机列表按照待加料任务升序排列，优先为列表首个加料机分配任务，保证加料机装料任务数量均衡。
[0093]
可选的，在单晶炉被添加至任务列表之后，将加料标记更新为表示已被添加至加料任务。
[0094]
(5)、控制每台加料机为关联的任务列表中的单晶炉进行加料；
[0095]
控制每台加料机按照关联的任务列表中的各个单晶炉的顺序依次为各个单晶炉加料。
[0096]
由于任务列表中按照比值降序的顺序排序，而比值越小说明所需硅原料的需求越低而比值越大说明所需硅原料的需求越急迫，因此通过上述方案即可按需为各个单晶炉加料，保证了单晶炉内缺料最多并且剩料最少的单晶炉优先加料。
[0097]
(6)、更新已加料完毕的单晶炉的加料标记。
[0098]
比如，将单晶炉的加料标记由1更新为0。并将加料完毕的单晶炉从对应的任务列表中删除。
[0099]
实际实现时，若更新失败或者删除失败，则可以多次尝试，若多次尝试仍失败，则
继续后续流程。
[0100]
(7)若所述加料标记表示已添加至加料任务且所述待加料的加料重量为0，则将所述单晶炉从所处的任务列表中删除，更新所述单晶炉的加料标记，并再次执行所述每隔预定时间间隔，获取加料机列表的步骤。
[0101]
需要补充说明的是，在上述各个实施例中，若某一加料机发生故障，则将该加料机的任务列表中的各个待加料的单晶炉分配给其他加料机，在进行分配时，对于每个待分配的任务，从加料机列表中的其他加料机中选择处于首位的加料机，更新加料机列表，再次从加料机列表中的其他加料机中选择处于首位的加料机，直至所有待加料的单晶炉分配完毕。
[0102]
综上所述，通过获取拉晶车间的各个单晶炉的配置信息；根据所述配置信息将所述各个单晶炉划分为至少两组；对于每个分组，根据所述分组中的各个单晶炉的总装料量以及每台加料机的载重量为所述分组配置加料机；通过为每个分组配置的加料机为所述分组的各个单晶炉进行加料。解决了现有技术中在加料机出现故障时可能会导致多台单晶炉在一定时间内无法接收到硅原料进而影响单晶炉生产的问题，达到了可以按需分配加料机，并通过分配的加料机为各个单晶炉进行加料，消除对单晶炉生产的影响的效果。
[0103]
通过将拉取同等直径、所需同种类型硅原料且距离相近的单晶炉被划分到同一区域。由此，同一区域内，不同加料机可以向任一单晶炉加料且调度距离最小，极大增加了加料机调度的灵活性。
[0104]
每个单晶炉分组，维护一个加料机列表，加料机列表按照待加料任务升序排列，优先为列表首个加料机分配任务，保证加料机装料任务数量均衡。
[0105]
由于任务列表中按照比值降序的顺序排序，而比值越小说明所需硅原料的需求越低而比值越大说明所需硅原料的需求越急迫，因此通过上述方案即可按需为各个单晶炉加料，保证了单晶炉内缺料最多并且剩料最少的单晶炉优先加料。
[0106]
本技术还提供了一种单晶炉加料装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如上所述的方法。
[0107]
本技术还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被处理器加载并执行以实现如上所述的方法。
[0108]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0109]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。