CN102269155A - 多级干式真空泵人机操作装置 - Google Patents

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张利国
郭丽娟
薛玉茹
王光玉
张振厚
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Sky Technology Development Co Ltd
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Shenyang Scientific Instrument R&D Center of CAS
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Abstract

本发明涉及一种多级干式真空泵人机操作装置，包括单片机、电流驱动模块、显示屏，通讯模块以及键盘，其中单片机为控制核心，通过通讯模块接收各干式真空泵的运行参数和运行状态，输出至显示屏对各干式真空泵的运行参数和运行状态进行显示；单片机的数字量输入与键盘相连，接收用户指令；单片机的数字量输出端通过电流驱动模块接有报警及状态指示部件。本发明采用便携式手控盒，能够在手控盒的显示屏上显示多种参数，随时了解多级干式真空泵的工作状态，在运行过程中可以一目了然的知道各泵的工作状态和参数，极大地方便了操作人员。

Description

多级干式真空泵人机操作装置
技术领域
本发明涉及集成电路制造设备真空环境获得领域，具体地说是一种多级干式真空泵人机操作装置。 
背景技术
近几年，随着国内集成电路(IC)行业的蓬勃发展，IC制造设备真空环境获得装置作为该行业不可或缺的设备也在日新月异的改进，干式真空泵因其洁净无油等优势在本领域得到很好的应用，由于IC行业对真空环境的要求十分苛刻，不同的工艺要求有不同的真空度、抽速曲线以及不同的氮气清洗流量等各种参数，这就需要根据不同的生产工艺和应用场合适当调整泵的控制参数以适应现场需求，这样传统的真空泵有油污染的缺陷，并且没有人机操作界面的缺陷也日见明显，另外IC生产线要求长期运转稳定，同时一条生产线需要很多台真空泵，生产线和泵房有一定距离，因此对干式真空泵的智能控制，尤其是可视化操作显得尤为重要。 
发明内容
针对现有技术中存在的不能满足智能控制和可视化操作的不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种多级干式真空泵人机操作装置。 
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 
本发明多级干式真空泵人机操作装置包括单片机、电流驱动模块、显示屏，通讯模块以及键盘，其中单片机为控制核心，通过通讯模块接收各干式真空泵的运行参数和运行状态，输出至显示屏对各干式真空泵的运行参数和运行状态进行显示；单片机的数字量输入与键盘相连，接收用户指令；单片机的数字量输出端通过电流驱动模块接有报警及状态指示部件。 
所述通讯模块通过网线与各泵通讯模块的局域网接口相连； 
所述通讯模块包括第1通讯模块及第2通讯模块，其中第1通讯模块采用RS485串口，用于一对多远程控制；第2通讯模块采用RS232串口，用于一对一近距离控制；为整体集成于手控盒中的便携形式。 
本发明具有以下有益效果及优点： 
1.本发明采用便携式手控盒，能够在手控盒的显示屏上显示多种参数，随时了解多级干式真空泵的工作状态，在运行过程中可以一目了然的知道各泵的工作状态和参数，极大地方便了操作人员。 
2.本发明以单片机为核心控制器件，利用按键灵活方便的输入报警点或者保护点，当泵工作在报警点或者保护点时，电路进行报警或停机保护，很好的确保设备和现场的安全。 
3.本发明预设有两种通讯模式，能够通过RS232、RS485两种通讯模 式，既可以用RS232接口进行一对一的控制又可以用RS485接口进行一对多的群控，操作方便灵活。 
附图说明
图1为本发明电路结构示意图； 
图2为本发明电路原理图。 
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。 
实施例1 
本发明多级干式真空泵人机操作装置包括单片机U1、电流驱动模块U2、显示屏，通讯模块以及键盘，其中单片机U1为控制核心，通过通讯模块接收各干式真空泵的运行参数和运行状态，输出至显示屏对各干式真空泵的运行参数和运行状态进行显示；单片机U1的数字量输入与键盘相连，接收用户指令；单片机U1的数字量输出端通过电流驱动模块U2接有报警及状态指示部件。 
所述通讯模块通过网线与各泵通讯模块的局域网接口相连。 
本实施例中的具体连接关系为：第1～10键盘K1～K10作为指令输入，接至单片机U1的数字量输入脚P1.0～P1.7及P2.7、P2.6，单片机循环扫描IO口状态，当无按键输入时IO口为高电平，当有按键按下时IO口的相应脚为低电平，单片机U1检测到低电平后，转去处理按键操作。 
电流驱动芯片U2的数据输入端1脚～8脚与单片机U1的数字量输出脚P4.0～P4.7相连，电流驱动芯片U2的数据输出端18～10管脚通过第1～8电阻R1～R8，连接蜂鸣器BZ1和第1～7指示灯D1～D7。 
显示屏采用液晶显示屏U3，其数据输入端7～14脚接至单片机U1的数字端口P7.0～P7.7，液晶显示屏U3的控制管脚第4～6脚与单片机的控制输出端P6.5～P6.7相连，第9～11电阻R9～R11为上拉电阻，接液晶显示屏U3的第4～6脚和电源之间。 
第1通讯模块U4采用RS485通讯，其数据发送端1脚接单片机U1数据接收端59脚，第1通讯模块U4数据接收端4脚接单片机U1数据发送端60脚。第2通讯模块U5采用RS232通讯，其数据发送端15脚接单片机U1数据接收端61脚，第2通讯模块U5数据接收端13脚接单片机U1数据发送端62脚。第1～2电容C1～C2接通讯模块U5的电容脚2、4、5、6，C3～C6。 
本实施例中单片机U1采用芯片C8051F040，电流驱动芯片U2采用芯片ULN2803，液晶显示屏U3采用点阵字符型液晶显示模块20464，第1通讯模块U4选用芯片SP3485，第2通讯模块U5选用芯片MAX3223，考虑到其整体体积，所有芯片均采用贴片封装。 
本实施例将多级干式真空泵人机操作装置制成手控盒的便携形式。所述通讯模块包括第1通讯模块U4及第2通讯模块U5，其中第1通讯模块 U4采用RS485串口，用于一对多远程控制；第2通讯模块U5采用RS232串口，用于一对一近距离控制。 
在实践中，当多级干式真空泵分布于相距较远的位置，如几十米或上百米的范围内，可将多级干式真空泵的通讯接口通过局域网接至中央控制室，本发明则采用第1通讯模块U4的RS485串口形式与多级干式真空泵以一对多的方式进行远程通讯及控制，可接收到多级干式真空泵的运行参数如温度、功率、排气口压力、氮气流量以及运行、停止等状态信息，在液晶显示屏U3集中显示。 
当只控制一个干式真空时，则可以选择第2通讯模块U5采用RS232串口进行现场控制。 
本发明原理是：单片机U1循环扫描第1～10按键K1～K10状态，当按键按下时根据不同的软件菜单级通过第1或第2通讯模块U4或U5(通过通讯模式菜单选择通讯模式)发送不同的指令代码给多级干式真空泵，同时等待接收第1或第2通讯模块U4或U5传递来的数据，并将这些数据通过液晶显示屏U3进行显示，同时将真空泵各个泵阀状态送指示灯D1～D7显示。 
本实施例中用到的芯片均采用目前极为流行芯片，比如单片机芯片选用C8051F040，此芯片贴片封装，体积小，内部集成功能强大，能很好的完成现有功能，并有很多预留接口，方便产品的升级。通讯芯片采用通用的SP485和MAX3223芯片，也采用贴片封装节省体积，通用芯片便于更换与采购。 

Claims (4)

1.一种多级干式真空泵人机操作装置，其特征在于：包括单片机(U1)、电流驱动模块(U2)、显示屏，通讯模块以及键盘，其中单片机(U1)为控制核心，通过通讯模块接收各干式真空泵的运行参数和运行状态，输出至显示屏对各干式真空泵的运行参数和运行状态进行显示；单片机(U1)的数字量输入与键盘相连，接收用户指令；单片机(U1)的数字量输出端通过电流驱动模块(U2)接有报警及状态指示部件。
2.按权利要求1所述的多级干式真空泵人机操作装置，其特征在于：所述通讯模块通过网线与各泵通讯模块的局域网接口相连。
3.按权利要求1所述的多级干式真空泵人机操作装置，其特征在于：所述通讯模块包括第1通讯模块(U4)及第2通讯模块(U5)，其中第1通讯模块(U4)采用RS485串口，用于一对多远程控制；第2通讯模块(U5)采用RS232串口，用于一对一近距离控制。
4.按权利要求1所述的多级干式真空泵人机操作装置，其特征在于：为整体集成于手控盒中的便携形式。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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