CN104635506B - 一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，包括以下步骤：添加设备并使其上线；设备发送注册信息给控制系统，将设备的初始状态信息发送给控制系统，控制系统根据设备初始状态分配设备操作并进行监控；设备接收到控制系统的动作指令后，设备查询自身的状态信息，并根据自身状态进行动作，将动作结果反馈给控制系统；否则设备将失败信息反馈给控制系统，设备等待下一次的动作指令，直到设备下线；设备接收到控制系统的监控指令后，周期性将自身的状态信息发送给控制系统；下线并删除设备。本发明通过模拟设备软件与控制系统之间的通信，来进行模拟设备的动作控制，设备的动作时间可控，极大的节省了调试所使用的时间。

Description

一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法

技术领域

本发明涉及一种生产线设备的仿真策略，尤其是针对自动化程度高的生产过程的一种半导体生产线搬运系统的设备仿真方法。

背景技术

在现代工厂生产中，一种新的生产工艺诞生需要经过多次的运行调试，而在运行调试的过程中总会出现各种各样的问题。对于半导体生产线搬运系统来，主要设备有天车与储物柜两种，设备分布在厂区的各个位置，若利用实际设备进行调试，会耗费很多时间，调试过程中，必然要兼顾控制系统与设备两边，投入的人力也大大增加。在调试过程中，存在很多未知的故障，使用实际设备进行调试，可能会使设备发生故障甚至会损坏设备与生产线，造成巨大的资金损失。即使不出现大的故障，调试过程中也会消耗许多资源，增加资金投入。

发明内容

为了解决利用实际的生产设备进行调试，耗用时间长，资金、人力投入大，容易造成设备故障的问题，本发明公开一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，用来进行搬运系统调试过程中的设备仿真。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，包括以下步骤：

添加设备，将添加的设备状态初始化后添加到设备列表中；

上线设备，使其能与控制系统之间进行通信；

设备发送注册信息给控制系统，将设备的初始状态信息发送给控制系统，控制系统根据设备初始状态分配设备操作并进行监控；

设备接收到控制系统的动作指令后，设备查询自身的状态信息，并根据自身状态进行动作，将动作结果反馈给控制系统；否则设备将失败信息反馈给控制系统，设备等待下一次的动作指令，直到设备下线；

设备接收到控制系统的监控指令后，周期性将自身的状态信息发送给控制系统；

下线设备，暂停设备与控制系统之间的通信，暂停对该设备的操作；

在设备列表中删除设备，停止对设备的操作。

所述设备包括天车、储物柜。

所述注册信息包括天车编号、所处位置点编号、抓取状态、储物柜编号、库管PC的IP地址、棚位数量、自动入口数、手动入口数。

所述动作指令包括天车启动、暂停、停止指令，存、取物料的指令。

所述监控指令包括天车状态、位置反馈指令、储物柜状态反馈指令、储物柜棚位、物料信息反馈指令、物料进出历史和报警历史反馈指令。

所述设备接收到控制系统的监控指令后，周期性将自身的状态信息发送给控制系统包括以下步骤：

天车接收到控制系统的天车状态、位置反馈指令，并读取指令中的反馈周期，天车获取自身的当前状态、位置信息，按反馈周期循环发送给控制系统；

储物柜接收到控制系统的储物柜状态反馈指令，读取指令中的反馈周期，获取自身的当前状态信息，按反馈周期循环发送给控制系统；

储物柜接收到控制系统的储物柜棚位、物料信息反馈指令，获取自身内部的棚位存储和物料信息，发送给控制系统；

储物柜接收到控制系统的物料进出历史和报警历史反馈指令，并获取历史信息，反馈给控制系统。

本发明的有益效果及优点：

1.本发明使半导体生产线搬运系统的调试，通过模拟设备软件与控制系统之间的通信，来进行模拟设备的动作控制，设备的动作时间可控，极大的节省了调试所使用的时间。

2.通过本发明，调试过程极大的节省了人力投入。在调试过程中，即使出现了故障错误，也不会造成设备的损坏和资金损失，并且大大节省了实际设备调试过程所消耗的资源资金。

3.利用本发明节约了时间，减少了资金和人力的投入，并使半导体生产线搬运系统调试的效率大大提高。

附图说明

图1是本发明方法流程图；

图2是本发明的设备监控流程图；

图3是本发明的天车运动流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，利用软件模拟设备和天车的实际运行情况，用于搬运系统软件的调试，包括下面几个步骤：

添加设备，将添加的设备状态初始化后添加到设备列表中，设备列表中的每一个设备都是一个独立工作的单位；为保证设备的唯一性，设备都有唯一的ID号，对设备的操作，都是控制器给所有设备广播信息，所有设备接收到消息后通过ID号对比来确定是不是发给自己的命令，将设备初始化后加入设备列表，以后在添加相同类型的设备时才能保证添加的设备ID的唯一性，与以前的设备能够区分开。将设备加入列表也便于设备管理，比如要删除一个设备，直接在列表中删除，修改设备参数等操作都是通过列表进行的。

上线设备，为设备接收控制系统的指令动作提供条件，设备只有上线后，才能与控制系统之间进行通信；

设备发送注册信息给控制系统，将设备的初始状态信息发送给控制系统，控制系统根据设备初始状态分配设备的操作；

设备接收控制系统的动作指令，接收到指令后，设备查询自身的状态信息，符合动作条件时，进行动作，将动作结果反馈给控制系统，不符合动作条件时，设备将失败信息反馈给控制系统，设备等待下一次的动作指令，直到设备下线；

设备接收到控制系统的监控类指令后，周期性将自身的状态信息发送给控制系统，便于控制系统根据设备的状态进行整个搬运系统的工作调度，确保整个控制系统的正常运行；

设备在发生报警时，发送报警信息给控制系统，以便控制系统分配对设备的调度操作；

下线设备，暂停设备与控制系统之间的通信，暂停对该设备的操作；

删除设备，停止对设备的操作，节省系统资源。

可通过添加和删除设备，动态改变模拟设备的的数量；其处理过程：设备数量不足，而工作量过大时，进行设备的添加；设备数量过多，工作量小时，进行设备的删除，保证系统资源的合理利用。

通过对设备的上下线，控制设备与控制系统之间的指令传送；其处理过程：对设备进行上线，确保设备可以与控制系统进行指令传输，为设备工作提供前提；对设备进行下线，中断设备与控制系统之间的指令传输，使设备处于暂停工作状态。

设备的工作完全由控制系统控制，没有控制系统的工作指令，设备不进行任何动作；其工作过程：设备上线后，处于指令等待状态，接收到工作指令后，设备根据自身状态进行相应的动作响应；没有接收到工作指令，设备就始终保持现有状态不变。

设备在接收到工作指令后，会根据自身的状态情况进行判断是否动作，并会将动作结果反馈给控制系统；其工作过程：设备接收到工作指令，对工作指令进行解析，找出工作命令码，根据命令码查找对应的设备状态，工作条件符合时，进行动作，反馈动作结果信息给控制系统；工作条件不符合时，不进行动作，反馈失败信息给控制系统。

设备在发生报警时，发送报警信息给控制系统；其工作过程：设备在运行中发生故障时，会发送报警信息给控制系统，使控制系统改变调度计划，确保整个工作系统的正常运行。

如图2所示，设备在接收到控制系统的监控指令后，循环发送状态信息给控制系统；其工作过程：在设备的工作过程中，控制系统会随时监控设备的运行状态，以便进行设备工作的调度。控制系统在发送设备状态反馈信息后，设备会循环将实时的自身状态信息发送给控制系统。

参见附图1，是本发明系统控制流程图。是一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，主要步骤包括：

添加设备，本系统中设备分为两类，分别为天车（OHT）与储物柜（Stocker），相对应设备列表中有两个列表，分别为OHT列表与Stocker列表，将添加的设备状态初始化后添加到设备列表中，设备列表中的每一个设备都是一个独立工作的单位；

上线设备，为设备接收控制系统的指令动作提供条件，设备只有上线后，才能与控制系统之间进行通信；

设备发送注册信息给控制系统，将设备的初始状态信息报告给控制系统，天车的注册信息内容包括：天车编号、所处位置点编号、抓取状态，储物柜的注册信息包括：储物柜编号、库管PC的IP地址、棚位数量、自动入口数、手动入口数，控制系统根据设备初始状态分配设备的操作；

设备接收控制系统的动作指令，接收到指令后，设备查询自身的状态信息，符合动作条件时，进行动作，将动作结果反馈给控制系统，不符合动作条件时，设备将失败信息反馈给控制系统，设备等待下一次的动作指令，直到设备下线；天车的动作指令包括：要求天车启动、暂停、停止指令；储物柜的运动指令包括：存、取物料的指令。

设备接收到控制系统的监控类指令后，周期性将自身的状态信息发送给控制系统，便于控制系统根据设备的状态进行整个搬运系统的工作调度，确保整个控制系统的正常运行；监控类指令包括：要求天车定期上报位置信息、状态信息，要求储物柜定期上报棚位的信息、储物柜存储状态的信息。

设备在发生报警时，发送报警信息给控制系统，以便控制系统分配对设备的调度操作；

下线设备，暂停设备与控制系统之间的通信，暂停对该设备的操作；

删除设备，停止对设备的操作，节省系统资源。

设备发生报警时，设备改变工作状态并优先发送报警信息给控制系统。

天车正式运行前，发送路径的示教点信息给控制系统，控制系统根据示教点的信息设置运行路径。

图3为天车运行的流程图，具体过程如下：

天车接收到控制系统的路径设置指令，读取到控制系统发送的路径点信息，进行保存，等待控制系统的运行指令；

天车接收到运动控制指令中的启动指令后，查询系统是否将路径信息下发至天车，若天车中无路径信息，反馈错误信息给控制系统；若天车中有路径信息，路径控制指令进行动作，在动作的同时，天车的状态信息跟随实际情况发生变化；在运动时，天车严格按路径点的速度信息运行。

运动控制指令包括三种：“运行”、“暂停”、“停止”。接收到路径设置后，“运行”指令使天车按路径设置进行运行；“暂停”指令暂停天车的运行，在暂停状态时“运行”指令可恢复天车运行；“停止”指令停止天车的运行，并删除路径设置，无法恢复天车原来的运行状态，只能等待下一次的运行过程。

天车接收到控制系统的物料取放指令，根据自身的抓取状态进行判断是否可以进行取放动作，根据指令信息进行动作，同时改变天车自身的抓取状态。

储物柜接收到控制系统的物料取放指令，根据自身的物料进出口状态的查询，判断是否能够动作；能够动作时，改变自身状态与存储状态，发送反馈指令给控制系统；不符合动作要求时，发送失败指令给控制系统，储物柜等待下一次动作指令。

天车的状态变化如下：

天车在上线后处于“等待路径设置”，接收到路径设置后处于“等待控制命令”，运行后处于“正常运行”，到达目的点后处于“到达目的点”，进行物料的取放过程时处于“取放正常进行”，取放物料完成后处于“取放完成”，当发生报警时，天车处于“故障报警”状态；所有的动作优先报警，当报警发生时，所有的动作暂停，将报警信息发送给控制系统，由控制系统控制天车的下一步操作。

储物柜的运行状态包括三种：“正常运行”，“报警运行”、“故障停机”，三种状态的优先级依次增高，当“故障停机”发生时所有工作停止，发送故障信息给控制系统，等待控制系统对储物柜的进一步操作。

储物柜具有四个物料进出口，两个自动和两个手动。手动是为了防止系统故障而备用的人工口；当进出口上有物料时，进出口处于“繁忙”状态；没有物料时，进出口处于“空闲”状态。控制系统查询储物柜的进出口状态，并对储物柜发送物料进出指令；只有入口处于“繁忙”时，放入操作能够完成；只有出口处于“空闲”时，取出操作能够完成。

在这种半导体生产线搬运系统设备仿真方法中，所有的设备都是唯一的独立工作单位，不可重复，并且数量没有限制。

Claims (6)

1.一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，其特征在于包括以下步骤：

添加设备，将添加的该设备状态初始化后添加到设备列表中；

上线该设备，使其能与控制系统之间进行通信；

该设备发送注册信息给控制系统，将该设备的初始状态信息发送给控制系统，控制系统根据设备初始状态分配该设备操作并进行监控；

该设备接收到控制系统的动作指令后，该设备查询自身的状态信息，并根据自身状态进行动作，将动作结果反馈给控制系统；否则该设备将失败信息反馈给控制系统，设备等待下一次的动作指令，直到该设备下线；

该设备接收到控制系统的监控指令后，周期性将自身的状态信息发送给控制系统；

下线该设备，暂停该设备与控制系统之间的通信，暂停对该设备的操作；

在设备列表中删除该设备，停止对该设备的操作。

2.根据权利要求1所述的一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，其特征在于：该设备包括天车、储物柜。

3.根据权利要求1所述的一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，其特征在于：所述注册信息包括天车编号、所处位置点编号、抓取状态、储物柜编号、库管PC的IP地址、棚位数量、自动入口数、手动入口数。

4.根据权利要求1所述的一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，其特征在于：所述动作指令包括天车启动、暂停、停止指令，存、取物料的指令。

5.根据权利要求1所述的一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，其特征在于：所述监控指令包括天车状态、位置反馈指令、储物柜状态反馈指令、储物柜棚位、物料信息反馈指令、物料进出历史和报警历史反馈指令。

6.根据权利要求1所述的一种半导体生产线搬运系统设备仿真方法，其特征在于：该设备接收到控制系统的监控指令后，周期性将自身的状态信息发送给控制系统包括以下步骤：

天车接收到控制系统的天车状态、位置反馈指令，并读取指令中的反馈周期，天车获取自身的当前状态、位置信息，按反馈周期循环发送给控制系统；

储物柜接收到控制系统的储物柜状态反馈指令，读取指令中的反馈周期，获取自身的当前状态信息，按反馈周期循环发送给控制系统；

储物柜接收到控制系统的储物柜棚位、物料信息反馈指令，获取自身内部的棚位存储和物料信息，发送给控制系统；

储物柜接收到控制系统的物料进出历史和报警历史反馈指令，并获取历史信息，反馈给控制系统。