DE102011012810A1

DE102011012810A1 - Verfahren zur Konfiguration einer Vakuum-Pumpenanlage

Info

Publication number: DE102011012810A1
Application number: DE201110012810
Authority: DE
Inventors: Michael Pajonk; Alois Greven; Matthias Thiel; Christian Beyer
Original assignee: Oerlikon Leybold Vacuum GmbH
Current assignee: Leybold GmbH
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-06

Abstract

Ein Verfahren zur Konfiguration einer Vakuum-Pumpenanlage erfolgt erfindungsgemäß mittels einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung mit mehreren digitalen und/oder analogen Anschlüssen. Von einem in dieramm wird in einem ersten Schritt (12) ein Anschluss zum Anschluss eines spezifischen Gerätes der Vakuum-Pumpenanlage angeboten. Der Benutzer kann sodann das Angebot annehmen, d. h. diesen Geräteanschluss für dieses spezifische Gerät auswählen. Es erfolgt sodann eine entsprechende Zuordnung. Ebenso kann der Benutzer diese Auswahl nicht annehmen bzw. ablehnen. Dies hat zur Folge, dass dieser Anschluss zu einem späteren Konfigurationszeitpunkt erneut zum Anschluss eines anderen spezifischen Gerätes dem Benutzer angeboten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfiguration einer Vakuum-Pumpenanlage.
Vakuum-Pumpenanlagen weisen mehrere Komponenten bzw. Geräte auf. Insbesondere umfassen Vakuum-Pumpenanlagen häufig mehrere Pumpen, steuerbare Ventile, Messeinrichtungen, Kühlaggregate etc. Zur Durchführung eines Evakuierungsprozesses müssen sämtliche Geräte der Vakuum-Pumpenanlage mit Hilfe eines komplexen Steuerungssystems angesteuert werden. Dies erfolgt über ein Steuerungssystem wie eine SPS-Steuerung. Das entsprechende Steuerungssystem muss hierbei auf die Vakuum-Pumpenanlage abgestimmt werden. So ist es erforderlich, die einzelnen Komponenten bzw. Geräte der Pumpenanlage einzeln mit der Steuerung zu verbinden, wobei diese Geräte häufig eigene Steuerungsmodule aufweisen, über die die unmittelbare Steuerung des entsprechenden Gerätes erfolgt. Diese Steuerungsmodule müssen mit der die Vakuum-Pumpenanlage steuernden Steuerungseinrichtung verbunden werden. Der Aufwand des Einrichtens und des Überprüfens der einzelnen Komponenten bzw. Geräte einer Vakuum-Pumpenanlage ist sehr groß und erfolgt anlagenspezifisch. Dies hat zur Folge, dass bereits geringfügige Änderungen im Aufbau der Vakuum-Pumpenanlage oder auch nur das Austauschen einzelner Komponenten in der Anlage ein neues aufwändiges Konfigurieren der Vakuum-Pumpenanlage mit sich bringt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Konfiguration einer Vakuum-Pumpenanlage zu schaffen, mit dem das Konfigurieren von Vakuum-Pumpenanlagen einfacher und insbesondere schneller möglich ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß erfolgt das Verfahren zur Konfiguration einer Vakuum-Pumpenanlage mittels einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung. Hierzu weist die Steuerungseinrichtung mehrere digitale und/oder analoge Anschlüsse auf, sodass mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung mehrere insbesondere alle Komponenten der Vakuum-Pumpenanlage verbunden werden können. Die Steuerung erfolgt über die gemeinsame Steuerungseinrichtung, sodass insbesondere gerätespezifische Steuerungseinrichtungen entfallen können. Die Steuerung der Vakuum-Pumpenanlage erfolgt hierbei erfindungsgemäß über ein in die Steuerungseinrichtung integriertes Steuerungsprogramm. Von dem Steuerungsprogramm wird zumindest einer der Anschlüsse zum Anschluss eines spezifischen Gerätes, wie beispielsweise der Kühlung einer Turbomolekularpumpe, angeboten. Der Benutzer hat nunmehr die Auswahl, den entsprechenden Anschluss durchzuführen oder den angebotenen Anschluss abzulehnen. Es erfolgt somit bei Auswahl des Anschlusses für dieses angebotene Gerät ein Zuordnen des Anschlusses zu diesem Gerät. Erfolgt durch den Benutzer ein Ablehnen, bzw. eine Nicht-Auswahl des Anschlusses für dieses angebotene Gerät, so bietet das Steuerungsprogramm diesen Anschluss zu einem späteren Konfigurations-Zeitpunkt erneut zur Auswahl an. Hierbei handelt es sich erfindungsgemäß vorzugsweise um das Angebot zur Auswahl eines anderen spezifischen Gerätes, das über denselben Anschluss ansteuerbar wäre, wie beispielsweise eines schaltbaren Ventils. Beispielsweise können über einen Anschluss auch unterschiedliche Pumpen wie Vorvakuumpumpen, Turbomolekularpumpen, Membranpumpen und dergleichen angeschlossen werden, sodass das Steuerungsprogramm erfindungsgemäß denselben Anschluss für unterschiedliche Pumpentypen anbietet.
In bevorzugter Ausführungsform weist die Steuerungseinrichtung eine Vielzahl von digitalen und/oder analogen Anschlüssen auf, wobei mindestens ein weiterer, vorzugsweise mehrere weitere Anschlüsse dem Benutzer zum Anschluss eines weiteren spezifischen Gerätes angeboten werden. Hierbei kann der Benutzer stets auswählen, ob er das Angebot annimmt oder ablehnt, d. h. ob an dem entsprechenden Anschluss das spezifische Gerät angeschlossen wird und somit zur Steuerung der entsprechenden Geräte eine Zuordnung erfolgt oder nicht.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden vor dem Anbieten von Anschlüssen durch das Steuerprogramm zunächst unterschiedliche Anlagen-Grundtypen zur Auswahl angeboten. Durch die vom Benutzer erfolgende Auswahl eines Anlagen-Grundtyps kann der anschließende Abfragezyklus auf den Anlage-Grundtyp spezifiziert erfolgen, sodass die Anzahl der Abfragen und Eingaben deutlich reduziert werden kann.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt ferner ein Auslesen gerätespezifischer Daten der an die Steuereinrichtung angeschlossenen Geräte. Über die digitalen und/oder analogen Anschlüsse der Steuerungseinrichtung kann somit nicht nur ein Steuern der Geräte, sondern auch ein Auslesen gerätespezifischer Daten aus einem in dem Gerät angeordneten Speicher oder einem anderen Identifikationsmerkmal wie einem Widerstand ausgelesen werden. Die Steuerungseinrichtung kann somit aktiv erkennen, welches Gerät an einem bestimmten Anschluss angeschlossen ist. Dies hat den Vorteil, dass vom Benutzer keine gerätespezifischen Daten eingegeben werden müssen. Der Benutzer wählt einen vom Steuerprogramm angebotenen Anschluss lediglich zum Anschluss eines entsprechenden Gerätes aus und schließt dieses an den entsprechenden Anschluss an. Durch Auslesen gerätespezifischer Daten erkennt in bevorzugter Ausführungsform die Steuerungseinrichtung das exakt angeschlossene Gerät. Sollte eine eindeutige Zuordnung, beispielsweise aufgrund eines Fehlers, nicht möglich sein, ist es bevorzugt, dass die Steuerungseinrichtung dies unmittelbar signalisiert und beispielsweise zu einer manuellen Eingabe auffordert.
Sofern von der Steuerungseinrichtung gerätespezifische Daten aus den angeschlossenen Geräten ausgelesen werden, ist es möglich, dass sämtliche gerätespezifischen, für die Steuerung erforderlichen Daten in einem gerätespezifischen mit dem Gerät verbundenen Speicher hinterlegt sind. Häufig weisen die Geräte jedoch nur eine entsprechende Kennung auf, die ausgelesen werden kann. Hierbei ist es sodann bevorzugt, dass in einem Speicher der Steuerungseinrichtung gerätespezifische Steuerdaten hinterlegt sind. Die Steuerungseinrichtung ordnet, sobald das entsprechende Gerät durch die Abfrage erkannt wurde, dem Gerät sodann die gespeicherten gerätespezifischen Steuerungsdaten zu. Hierdurch ist die Konfiguration der Vakuum-Pumpenanlage weiter verbessert.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Startprogramm zusätzlich eine gerätespezifische Testfunktion auf. Diese wird, insbesondere wenn der Aufbau der Vakuum-Pumpenanlage abgeschlossen ist, dem Benutzer angeboten oder automatisch durchgeführt. Durch eine gerätespezifische Testfunktion ist die einwandfreie Funktion der einzelnen Geräte gewährleistet. Die entsprechenden Funktionsparameter und die Steuerung für die Testfunktion sind hierbei wiederum vorzugsweise in einem Speicher der Steuerungseinrichtung abgelegt. Insbesondere kann mit Hilfe der Testfunktion auch überprüft werden, ob die angeschlossenen Geräte im Funktionsbereich miteinander kompatibel sind. Auch können Serviceintervalle, Warnhinweise, Justierungen etc. von der Steuerungseinrichtung vorgenommen werden bzw. kommuniziert werden.
Das Steuerungsprogramm ist vorzugsweise als intuitiv geführtes Konfigurationsmenü aufgebaut. Hierbei ist es bevorzugt, dass das Konfigurationsmenü so weit wie möglich Symbole, insbesondere für die einzelnen Geräte nutzt und die Eingabe über einen Touchscreen möglich ist. Dieser kann beispielsweise auch eine Verschiebefunktion aufweisen.
Sofern eine weiterführende Dateneingabe gewünscht oder erforderlich ist, ist es ferner möglich, die Steuerungseinrichtung mit einem Steuerungssystem wie einem Computer oder einer SPS zu verbinden. Hierbei kann die Verbindung über herkömmliche Netzkabel, insbesondere Ethernet, über W-LAN oder dergleichen erfolgen. Über das übergeordnete Steuerungssystem kann auf die in der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten zugegriffen werden. Insbesondere kann über das übergeordnete Steuerungssystem eine Auswertung der ermittelten Daten erfolgen.
In dem Steuerungsgerät gespeicherte Daten, bei denen es sich um gerätespezifische Daten, Messdaten oder Auswertedaten handeln kann, können auf ein Speichermedium wie einen USB-Stick ausgelesen und auf diese Weise an andere Steuerungseinrichtungen auf einfache Weise übertragen werden. Auch ist hierdurch ein dezentrales Auslesen von Messdaten möglich, die sodann beispielsweise auf einem PC ausgewertet werden.
Ferner ist es bevorzugt, dass in der Steuerungseinrichtung auch Saugvermögenskurven von Pumpen wie Turbomolekularpumpen gespeichert sind. Dies kann beispielsweise in Form von Referenztabellen erfolgen. Aufgrund der Kommunikationsmöglichkeit zwischen einem übergeordneten System wie einem Server und der Steuerungseinrichtung können entsprechende Referenztabellen auch aktiv für den angeschlossenen Pumpentyp von der Steuerungseinrichtung abgefragt werden. Saugvermögenskurven können insbesondere zur Bestimmung des aktuellen Arbeitspunktes dienen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Konfiguration von Vakuum-Pumpenanlagen mittels einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung weist insbesondere den Vorteil auf, dass hierdurch auf einfache Weise kurzfristig Änderungen der Pumpenanlage möglich sind. Dies ist insbesondere bei Versuchsanlagen, wie sie in Universitäten oder Forschungsinstituten eingesetzt werden, vorteilhaft.
Nachfolgend wird das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Konfiguration einer Vakuum-Pumpenanlage am Beispiel der Konfiguration eines Ausgangs der Steuerungseinrichtung näher erläutert.
In einem ersten Schritt 10 erfolgt das Starten der Konfiguration. Nach gegebenenfalls mehreren Initialisierungsschritten und beispielsweise einem Schritt, in dem die Auswahl des angeschlossenen Anlagen-Grundtyps erfolgt, wird beispielsweise ein Anschluss A in einem Schritt 12 dem Benutzer angeboten. Das Anbieten erfolgt hierbei vorzugsweise über einen als Touchscreen ausgebildeten Bildschirm der Steuerungseinrichtung. Der Anschluss A wird im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Funktion ”TMP kühlen” angeboten. Es wird somit angeboten, dass der Anschluss A als Anschluss für eine Kühlung einer Turbomolekularpumpe verwendet wird.
In dem nächsten Schritt 14 muss der Bediener den angebotenen Anschluss A entweder auswählen oder die Auswahl ablehnen. Erfolgt die Auswahl, so wird in einem darauffolgenden Schritt 16 ein Software-Algorithmus, der beispielsweise ebenfalls die Bezeichnung ”TMP kühlen” aufweist, dem Anschluss A zugeordnet.
Wird der Anschluss A nicht für die TMP-Kühlung ausgewählt, so bleibt der Anschluss, wie im Schritt 18 dargestellt, zunächst frei. Erfindungsgemäß wird dieser Anschluss jedoch zu einem späteren Konfigurations-Zeitpunkt in einem Schritt 20 erneut angeboten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Anbieten des Anschlusses A für die Funktion ”Steuern Vorpumpe”. Der Anschluss A wird somit zur Steuerung einer Vorvakuumpumpe angeboten. Erfolgt durch den Bediener die Auswahl des Anschlusses A für die angebotene Funktion, so wird von der Steuerungseinrichtung im Schritt 22 ein Software-Algorithmus ”Steuern Vorpumpe” dem Anschluss A zugeordnet.
Erfolgt durch den Bediener wiederrum nicht die Auswahl des Anschlusses A für die angebotene Funktion, bleibt der Anschluss A weiterhin frei (Schritt 24). Im Laufe der Konfiguration der Vakuum-Pumpenanlage kann der Anschluss A sodann wiederum zu einem späteren Konfigurations-Zeitpunkt erneut für weitere mögliche Funktionen angeboten werden.
Die übrigen Anschlüsse der Steuerungseinrichtung werden nach demselben Prinzip dem Benutzer für die Durchführung entsprechender Funktionen angeboten.

Claims

Verfahren zur Konfiguration einer Vakuum-Pumpenanlage mittels einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung mit mehreren digitalen und/oder analogen Anschlüssen, bei welchem von einem in die Steuerungseinrichtung integrierten Steuerungsprogramm einer der Anschlüsse zum Anschluss eines spezifischen Gerätes der Vakuum-Pumpenanlage angeboten wird und entweder bei Auswahl des Anschlusses für dieses Gerät der Anschluss diesem zugeordnet wird, oder bei Nicht-Auswahl des Anschlusses für dieses Gerät dieser Anschluss zu einem späteren Konfigurations-Zeitpunkt erneut zum Anschluss eines anderen spezifischen Gerätes angeboten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem mindestens ein weiterer Anschluss zum Anschluss eines weiteren spezifischen Gerätes der Vakuum-Pumpenanlage angeboten wird und entweder bei Auswahl des Anschlusses für dieses Gerät der Anschluss diesem zugeordnet wird, oder bei Nicht-Auswahl des Anschlusses für dieses Gerät dieser Anschluss zu einem späteren Konfigurations-Zeitpunkt erneut zum Anschluss eines anderen spezifischen Gerätes angeboten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem vor einer ersten Anschlusszuordnung vom Steuerungsprogramm unterschiedliche Anlagen-Grundtypen zur Auswahl angeboten werden und sodann die Anschlüsse bezogen auf den Anlagen-Grundtyp angeboten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das Steuerungsprogramm über verwendete Anschlüsse gerätespezifische Daten des angeschlossenen Gerätes ausliest.
Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem auf Basis der ausgelesenen Daten in einem Speicher der Steuerungseinrichtung abgelegte gerätespezifische Steuerungsdaten dem Gerät zugeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem das Steuerungsprogramm eine gerätespezifische Testfunktion anbietet und/oder automatisch durchführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem das Steuerungsprogramm als intuitiv geführtes Konfigurationsmenü aufgebaut ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Steuerungseinrichtung mit einem übergeordneten Steuerungssystem verbindbar ist.