CN102566475B - 监测报警处理方法、装置及等离子体加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种监测报警处理方法、装置及等离子体加工设备,该监测报警处理方法包括:根据容忍时间和监测周期获取容忍次数,所述容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段;根据所述监测周期获取被监测参数的监测值;判断每次所获取的所述监测值是否在预设的正常值范围内,若否,则异常次数加1;若是,则异常次数清零;判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数是否大于等于所述容忍次数,若是,则执行安全动作,并抛出告警信号。本发明监测报警处理方法只有在质量流量控制器输入管路中的气体压力值的异常次数连续达到容忍次数时,才执行安全动作以及抛出告警信号,因此,其抗干扰能力强。
Description
技术领域
本发明属于等离子体加工设备领域,涉及一种监测报警处理方法、装置及等离子体加工设备。
背景技术
在利用等离子体加工设备加工半导体、太阳能电池片等产品的过程中,常需要借助气体供给系统向反应腔室输入相应的工艺气体。通常,气体供给系统包括气源、调压阀(Regulator)、压力传输器(PT,Pressure Transmitter)以及质量流量控制器(MFC,Mass FlowController)。气源、调压阀、质量流量控制器以及反应腔室通过气体管路依次连接。压力传输器用于监测质量流量控制器输入端管路中的气体压力值,并将监测到的表示气体压力值的压力信号发送至调压阀,调压阀依据该压力信号调节质量流量控制器输入端管路中的气体压力。
上述气体供给系统在应用过程中,当质量流量控制器输入管路中的气体压力小于5Psig(磅/平方英寸)或者大于35Psig时,即,质量流量控制器输入管路中的气体压力出现欠压或过冲现象时,质量流量控制器将无法正常运行,而且,严重时还会损坏质量流量控制器。为此,在等离子体加工设备的系统软件中设有监控线程,用于接收来自压力传输器的压力值,并依据该压力值来判断质量流量控制器输入端的气体压力是否在允许的范围内,若否,则监控线程执行安全动作,同时抛出告警信号,以通知维护人员对设备进行维护。
图1为监控线程的工作流程图。请参阅图1,在启动等离子体加工设备的系统软件后,监控线程的具体工作流程如下:
步骤s1,开始监控线程;
步骤s2,获取由压力传输器监测到的质量流量控制器输入端管路中的气体压力值;
步骤s3,判断步骤s2中获取的气体压力值是否在监控线程中预设的正常气体压力范围内,若是,则继续执行步骤s2;若否,则执行步骤s4;
步骤s4,监控线程执行安全动作,同时抛出告警信号,以通知维护人员对设备进行维护。
在步骤s2中,当压力传输器与监控线程所在设备之间的通信信号受到干扰时或者质量流量控制器输入端管路中气体压力出现波动时,监控线程将获取错误的气体压力值,从而导致监控线程错误地抛出告警信号,这不仅对工艺过程产生不利影响,降低等离子体设备运行的稳定性,而且将增加维护人员的工作量。另外,上述监控线程在系统软件启动后即开始工作,即对质量流量控制器输入端的气体压力进行监控,因此,即使等离子体加工设备处于非工艺状态,监控线程也可能抛出告警信号,维护人员不得不对设备进行维护,增加维护人员的工作量。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是针对监控线程中存在的上述缺陷,提供一种监测报警处理方法及装置,其可以提高监测报警处理装置的抗干扰能力,从而避免输出错误的监控信息。
此外,本发明还提供一种等离子体加工设备,该等离子体加工设备中的监控线程的抗干扰能力强,不仅可以提高等离子体加工设备的稳定性,而且可以降低维护人员的工作量。
解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种监测报警处理方法,包括以下步骤:
根据容忍时间和监测周期获取容忍次数,所述容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段;
根据所述监测周期获取被监测参数的监测值;
判断每次所获取的所述监测值是否在预设的正常值范围内,若否,则异常次数加1;若是,则异常次数清零;
判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数是否大于等于所述容忍次数,若是,则执行安全动作,并抛出告警信号。
其中,监测报警处理方法还包括:
若所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数小于所述容忍次数,则判断工艺过程是否结束,若否,则继续获取所述被监测参数的监测值。
其中,所述容忍次数为所述容忍时间内所包含的所述监测周期的次数。
其中,所述监测值为气体压力值。
此外,本发明还提供一种监测报警处理装置,包括设置单元、监测单元、第一判断单元、第二判断单元、计数器以及执行单元,其中,
设置单元,用于根据容忍时间和监测周期获取容忍次数,所述容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段;
监测单元,用于根据所述监测周期获取被监测参数的监测值;
第一判断单元,用于判断每次所获取的所述监测值是否在预设的正常值范围内,若否,则将累加信号传输至所述计数器;若是,则将清零信号传输至所述计数器;
计数器,用于根据来自所述第一判断单元的累加信号或清零信号,并执行相应地累加操作或清零操作;
第二判断单元,用于判断所述工艺过程的某一连续时间段内所述计数器所累计的异常次数是否大于预设的容忍次数,若是,则向所述执行单元发送执行信号;
执行单元,用于根据所述第二判断单元所发送的执行信号执行安全动作,并抛出告警信号。
其中,监测报警处理装置还包括第三判断单元,用于若所述第二判断单元判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数小于所述容忍次数,则判断工艺过程是否结束,若否,则继续获取所述被监测参数的监测值。
其中,在所述设置单元中,所述容忍次数为所述容忍时间内所包含的所述监测周期的次数。
其中,监测单元为压力传输器。
本发明还提供一种等离子体加工装置,包括气源、调压阀、质量流量控制器以及监测报警处理装置,所述调压阀的输入端与所述气源连接,其输出端与所述质量流量控制器的输入端连接,所述监测报警处理装置用于监控所述调压阀的输出端与所述质量流量控制器的输入端之间的气体压力是否正常,所述监测报警处理装置采用本发明提供的所述监测报警处理装置。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供的监测报警处理方法,其只有在质量流量控制器输入管路中的气体压力值的异常次数连续达到容忍次数时,才会执行安全动作以及抛出告警信号,从而可以避免因通信受干扰或质量流量控制器输入管路中的气体压力的瞬时不稳定而导致监控线程抛出告警信号,进而提高监测报警处理方法的抗干扰能力。
类似地,本发明提供的监测报警处理装置,监测报警处理装置只有在质量流量控制器输入管路中的气体压力值的异常次数连续达到容忍次数时,监测报警处理装置才会执行安全动作以及抛出告警信号。当由于通信受到干扰或质量流量控制器输入管路中的气体压力瞬时不稳定等原因而导致第一判断单元2获得错误的气体压力值时,监测报警处理装置也不会抛出错误告警信号,从而提高监测报警处理装置的抗干扰能力。
本发明提供的等离子体加工设备中,监测报警处理装置只有在质量流量控制器输入管路中的气体压力值的异常次数连续达到容忍次数时,监测报警处理装置才会执行安全动作以及抛出告警信号,因此其抗干扰能力强,这不仅可以提高等离子体加工设备的稳定性,而且可以降低维护人员的工作量。
附图说明
图1为监控线程的工作流程图;
图2为本发明提供的监控线程的工作流程图;
图3为本发明提供的监测报警处理装置结构框图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明提供的监测报警处理方法、装置及等离子体加工设备进行详细描述。
本实施例提供的监测报警处理方法和装置是应用于等离子体加工设备的气体供给系统,用于监控质量流量控制器输入管路中的气体压力是否能够满足质量流量控制器的工作条件。压力传输器获得质量流量控制器输入端管路中的气体压力值,并将其传输至监控线程。
本实施例提供的监测报警处理方法,包括以下步骤:
根据容忍时间和监测周期获取容忍次数,所述容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段;
根据所述监测周期获取被监测参数的监测值;
判断每次所获取的所述监测值是否在预设的正常值范围内,若否,则异常次数加1;若是,则异常次数清零,并重置所述容忍时间的起点时间;
判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数是否大于等于所述容忍次数,若是,则执行安全动作,并抛出告警信号。
具体地,请参阅图2,图2为本发明提供的监控线程的工作流程图。该监控线程为监测调压阀的输出端与质量流量控制器的输入端之间的气体压力是否正常的相关线程,且对应某一工艺过程,等离子体加工设备的系统软件启动后,监控线程开始于步骤s10。在步骤s20,启动电源、接通气体源等以开始相应地工艺过程,如蚀刻工艺过程。
在步骤s30,设置容忍次数。容忍次数=容忍时间/监测周期,并以向下方式取整,即,所述容忍次数为所述容忍时间内所包含的所述监测周期的次数,或者,所述容忍时间内所包含的所述监测周期的次数即为所述容忍次数。其中,容忍时间是根据质量流量控制器的工作条件来设定,并且容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段;监测周期可以任意确定,监测周期短,相应地容忍次数就多;监测周期长,相应地容忍次数就少。
在步骤s40,设置errorNum的初始值为0。errorNum为一个变量,表示质量流量控制器输入管路中的气体压力出现的异常次数。
在步骤s50,监控线程获取由压力传输器监测到对应每个监测周期的气体压力值。
在步骤s60,判断步骤s50中获取的气体压力值是否在预设的正常压力范围内,若否,则流程进入步骤s70;若是,则流程进入步骤s40,使异常次数清零,即errorNum=0,并重新计算所述容忍时间,即容忍时间重新对应工艺过程的某一连续时间段,容忍时间随工艺过程推进。也就是说,若压力传输器在某一个监测周期监测到的气体压力值在预设的正常压力范围内,那么监控线程将异常次数清零后重新开始累加异常次数。这样,即使由于通信受干扰或质量流量控制器输入管路中的气体压力瞬时不稳定等原因而导致监控线程得出一个或连续几个(但小于容忍次数)异常的气体压力值,监控线程也不会抛出告警信号,从而提高监控线程的抗干扰能力,进而提高监控线程的监控能力。
在步骤s70,异常次数加1,即errorNum=errorNum+1。
在步骤s80,监控线程判断异常次数是否大于或等于步骤s30设置的容忍次数,若是,则流程进入步骤s100;若否,则流程进入步骤s90,本步骤的异常次数为在工艺过程的某一连续时间段内在步骤s70的基础上所累加的异常次数,且该工艺过程的某一连续时间段对应容忍时间。
在步骤s100,若步骤s80中所累加的异常次数大于或等于容忍次数,则监控线程抛出告警信号,以提示维护人员对设备进行维护,同时执行安全动作,如切断通入工艺腔室的气源或者断开等离子体加工设备的电源等操作。
在步骤s90,若步骤s80中所累加的异常次数小于容忍次数,则监控线程判断是否要结束整个工艺过程,若否,则流程进入步骤s50,继续获取质量流量控制器输入管路中的气体压力值;若是,则流程进入步骤s110,退出监控线程。通过步骤s90和步骤s110而使监控线程停止运行。这时,即使质量流量控制器输入端管路中的气体压力出现异常情况,或通信信号受到干扰,维护人员也不会收到告警信号,从而减少维护人员的工作量。
本实施例中,监控线程只有在质量流量控制器输入管路中的气体压力值的异常次数连续达到容忍次数时,监控线程才会执行安全动作以及抛出告警信号。当由于通信受到干扰或质量流量控制器输入管路中的气体压力瞬时不稳定等原因而导致监控线程获得错误的气体压力值时,监控线程不会抛出错误告警信号。也就是说,本实施例中,监控线程通过容忍次数来增加冗余性,从而提高监控线程的抗干扰能力,进而提高监控线程的监控精度。
本实施例还提供一种监测报警处理装置,请参阅图3,为本发明提供的监测报警处理装置结构框图。监测报警处理装置包括监测单元、第一判断单元2、第二判断单元3、设置单元4、第三判断单元5、计数器6以及执行单元7。其中,
设置单元4,用于根据容忍时间和监测周期获取容忍次数,所述容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段。
容忍次数是由容忍时间和监测周期决定,具体为:容忍次数=容忍时间/监测周期,即,所述容忍次数为所述容忍时间内所包含的所述监测周期的次数,或者,所述容忍时间内所包含的所述监测周期的次数即为所述容忍次数。其中,容忍时间是根据质量流量控制器的工作条件而定,监测周期可以任意确定,监测周期短,相应地容忍次数就多;监测周期长,相应地容忍次数就少。
监测单元,用于根据所述监测周期获取被监测参数的监测值。
本实施例监测单元为压力传输器1,用于获取质量流量控制器输入管路中的气体压力值,并将所述气体压力值发送至第一判断单元2。
第一判断单元2,用于判断每次所获取的所述监测值是否在预设的正常值范围内,若否,则将累加信号传输至所述计数器;若是,则将清零信号传输至所述计数器。
具体地,第一判断单元2用于判断所述气体压力值是否在预设的正常值范围内,若否,则向计数器6输出表示累加信号;若是,则向所述计数器6输出清零信号。
计数器6,用于根据来自所述第一判断单元的累加信号或清零信号,并执行相应地累加操作或清零操作。
具体地,计数器6用于根据所述第一判断单元2输出的信号执行累加操作或清零操作,并将执行累加操作后的异常次数传输至第二判断单元3。
第二判断单元3,判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数是否大于预设的容忍次数,若是,则向所述执行单元7发送执行信号。
具体地,第二判断单元3接收来自计数器6的表示异常次数的信号,并判断所述异常次数是否大于预设的容忍次数,若否,则将继续执行监测线程的信号发送第三判断单元5;若是,则向所述执行单元7发送执行信号。也就是说,第二判断单元3只有在气体压力值连续地出现异常情况的次数达到容忍次数时才发出执行信号。
执行单元7,根据第二判断单元3的执行信号抛出告警信号,并执行安全动作,如切断通入工艺腔室的气源或者断开等离子体加工设备的电源等操作。
第三判断单元5,若所述第二判断单元判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数小于所述容忍次数,则判断工艺过程是否结束,若否,则继续获取所述被监测参数的监测值。
具体地,第三判断单元5接收来自第二判断单元3的继续执行监控线程的信号,并在判断是否结束工艺过程,若是,则将停止信号传输至压力传输器1,压力传输器1停止获取质量流量控制器输入管路中的气体压力值;若否,则将继续信号传输至压力传输器1,压力传输器1继续获取质量流量控制器输入管路中的气体压力值。当工艺过程结束后,借助第三判断单元5而使监测报警处理装置停止运行,这样,即使质量流量控制器输入管路中的气体压力不稳定,监测报警处理装置也不会抛出告警信号,从而减少维护人员的工作量。
本实施例中,监测报警处理装置只有在质量流量控制器输入管路中的气体压力值的异常次数连续达到容忍次数时,监测报警处理装置才会执行安全动作以及抛出告警信号。当由于通信受到干扰或质量流量控制器输入管路中的气体压力瞬时不稳定等原因而导致第一判断单元2获得错误的气体压力值时,监测报警处理装置也不会抛出错误告警信号,即监测报警处理装置增加了冗余性,从而提高监测报警处理装置的抗干扰能力。
需要说明的是,本实施例将压力传输器作为监测单元,然而,本发明并不局限于此,监测单元也可以为用于测量流体压力或流量的其它监测单元,或者是用来测量气体流量的监测单元。
本实施例中还提供一种等离子体加工设备,包括气源、调压阀、质量流量控制器以及监测报警处理装置,所述调压阀的输入端与所述气源连接,其输出端与所述质量流量控制器的输入端连接,所述监测报警处理装置用于监控所述调压阀的输出端与所述质量流量控制器的输入端之间的气体压力是否正常,所述监测报警处理装置采用本实施例提供的监测报警处理装置。
本实施例等离子体加工设备中,监测报警处理装置只有在质量流量控制器输入管路中的气体压力值的异常次数连续达到容忍次数时,监测报警处理装置才会执行安全动作以及抛出告警信号,因此其抗干扰能力强,这不仅可以提高等离子体加工设备的稳定性,而且可以降低维护人员的工作量。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种监测报警处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据容忍时间和监测周期获取容忍次数,所述容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段;
根据所述监测周期获取被监测参数的监测值;
判断每次所获取的所述监测值是否在预设的正常值范围内,若否,则异常次数加1;若是,则异常次数清零,并重置所述容忍时间的起点时间;
判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数是否大于等于所述容忍次数,若是,则执行安全动作,并抛出告警信号;其中,容忍次数=容忍时间/监测周期,并以向下方式取整。
2.根据权利要求1所述的监测报警处理方法,其特征在于,还包括:
若所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数小于所述容忍次数,则判断工艺过程是否结束,若否,则继续获取所述被监测参数的监测值。
3.根据权利要求1所述的监测报警处理方法,其特征在于,所述监测值为气体压力值。
4.一种监测报警处理装置,其特征在于,包括设置单元、监测单元、第一判断单元、第二判断单元、计数器以及执行单元,其中,
设置单元,用于根据容忍时间和监测周期获取容忍次数,所述容忍时间对应工艺过程的某一连续时间段,其中,容忍次数=容忍时间/监测周期,并以向下方式取整;
监测单元,用于根据所述监测周期获取被监测参数的监测值;
第一判断单元,用于判断每次所获取的所述监测值是否在预设的正常值范围内,若否,则将累加信号传输至所述计数器;若是,则将清零信号传输至所述计数器;
计数器,用于根据来自所述第一判断单元的累加信号或清零信号,并执行相应地累加操作或清零操作;
第二判断单元,用于判断所述工艺过程的某一连续时间段内所述计数器所累计的异常次数是否大于预设的容忍次数,若是,则向所述执行单元发送执行信号;
执行单元,用于根据所述第二判断单元所发送的执行信号执行安全动作,并抛出告警信号。
5.根据权利要求4所述的监测报警处理装置,其特征在于,还包括第三判断单元,用于若所述第二判断单元判断所述工艺过程的某一连续时间段内所累计的异常次数小于所述容忍次数,则判断工艺过程是否结束,若否,则继续获取所述被监测参数的监测值。
6.根据权利要求4所述的监测报警处理装置,其特征在于,监测单元为压力传输器。
7.一种等离子体加工装置,包括气源、调压阀、质量流量控制器以及监测报警处理装置,所述调压阀的输入端与所述气源连接,其输出端与所述质量流量控制器的输入端连接,所述监测报警处理装置用于监控所述调压阀的输出端与所述质量流量控制器的输入端之间的气体压力是否正常,其特征在于,所述监测报警处理装置采用权利要求4-6任意一项所述监测报警处理装置。
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