GaN系第三代半导体材料在光电、能量装置等方面有着广泛的应用范围和市场前景,采用MOCVD技术进行GaN系材料生长具有明显优势。目前,生产型MOCVD系统设备在国内处于空白,大多从国外进口,因此研制具有自主知识产权的生产型MOCVD系统设备具有十分重要的战略意义。文本项目来源为国家863半导体照明工程,针对西安电子科技大学第三代生产型MOCVD系统设备,根据工艺要求,进行了MOCVD控制系统的研究与设计。MOCVD控制系统选用Simens S7-300可编程控制器作为核心控制器,选用Simens WinCC进行上位机监控界面开发。根据控制系统特点和材料生长工艺要求,进行了下位机PLC硬件配置组态和软件程序设计。分别设计了手动、自动控制程序,设计了系统自动运行时的初始化、总体控制、步序控制、循环控制、模拟量渐变输出、模拟量输入、数字量输入输出、报警及故障处理等子程序。设计了系统上位机监控界面,新的监控界面直观、形象,操作方便。MOCVD设备已投入生产,目前该设备运行情况良好,材料生长正常。实际运行情况表明,所设计的控制系统抗干扰性强、可靠性高,具有较好的控制精度,满足MOCVD设备控制系统要求,保证了材料生长的顺利进行。本文所开展的工作,对于MOCVD控制系统的设计和研究具有十分重要的意义,为生产型MOCVD控制系统的研究和设计奠定了基础。