JP7005715B2 - 真空機器及び真空機器を運転する方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空機器、特に真空ポンプシステムを運転する方法に関し、真空機器は、付属品ユニットに対する接続部を具備する制御ユニットを有する。

本発明は、真空機器を運転するための制御ユニットを有する真空機器、特に真空ポンプシステムにも関する。

真空機器は、真空ポンプシステム以外の真空機器であってもよい。例えば、真空機器は、表示機器又は圧力測定装置であってよい。

背景技術における例示的な真空機器では、１つ又は複数の接続部が付属品ユニットに対してそれぞれ設けられている。付属品ユニットは、接続部に接続後、真空機器の制御ユニットによって運転される。付属品ユニットを有する真空機器を運転するために、真空機器は、付属品ユニットに関する、例えば付属品ユニットが真空機器に接続されているかどうかに関する情報、又は実現可能な機能、プロトコルもしくは動作電圧に関する情報を有する必要があり得る。そのために、例えば、真空機器が入力装置を有することができ、入力装置において、ユーザが、接続された付属品ユニットを識別することができる。しかし、情報の手動の入力は面倒であり、あまりフレキシビリティがない。

本発明の課題は、真空機器への付属品の接続部を簡単化するかつ／又はよりフレキシブルに構成することである。

この課題は、真空機器、特に真空ポンプシステム又は表示機器又は圧力測定装置を運転する方法であって、真空機器は、付属品ユニットに対する接続部を具備する制御ユニットを有する方法において、請求項１の特徴により解決され、特に、方法が、少なくとも以下の、所定の通信プロトコルに従って接続部を介してメッセージを出力するステップと、接続部を介してメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定するステップと、メッセージに対する応答が受信されないと判定されると、電気抵抗器が接続部に接続されている（換言すると、接続部に連結されている）かどうかを判定するステップと、電気抵抗器が接続部に接続されていると判定されると、接続された電気抵抗器に基づいて付属品ユニットを認識するかつ／又は制御するステップと、を備えることによって解決される。電気抵抗器が接続部に接続されているかどうかを判定することは、（外部の）抵抗器（例えば付属品ユニットにおける特性抵抗器）が接続部に接続されている（例えば付属品ユニットが接続することができる接続部における差込接続部を介して）かどうかが判定されることを意味すると解される。したがって電気抵抗器が接続部に接続されているかどうかを判定するとき、真空機器内で抵抗器が接続部に接続されているかどうかは判定されない。

換言すると、真空機器の特定の接続ラインに付属品ユニット（付属品ユニットは、所定の通信プロトコルに従って真空機器と通信し、したがって真空機器に対して能動的に識別することができる）が接続されているかどうかを確定する試みが成され、そのような付属品ユニットが接続されていないと確定されると、付属品ユニット（付属品ユニットは、付属品ユニット内に組み込まれた特性抵抗器を特定することによって認識することができる）が真空機器の特定の接続ラインに接続されているかどうかを確定する試みが成される。

これにより、特に手動の又は他の方式の外部構成を用いずに、又は付属品ユニットに適合された手動の又は他の方式の外部構成を用いて、付属品ユニットの接続を特に簡単に行うことができる。これにより、真空機器の運転が特にフレキシブルにもなる。というのも、付属品ユニットを、大きな労力をかけずにかつ必要に応じて接続する、分離するかつ／又は交換することができるからである。したがって、本発明によれば、特に快適な運転が、「プラグアンドプレイ」構想の観点で実現されている。したがって、ユーザの視点から見ると、接続された付属品ユニットは、有利には、接続部に接続するだけで、その機能を得る。特に、所定の通信プロトコルに従って真空機器と通信することができる付属品ユニットと、所定の通信プロトコルに従って真空機器と通信することができない付属品ユニットとの両方を判定するかつ／又は制御することが可能となる。

所定の通信プロトコルに従って真空機器と通信することができる付属品ユニットは、「能動的な付属品ユニット」又は「インテリジェントな付属品ユニット」と称することもできる。というのも、その付属品ユニットは、能動的に真空機器と通信することができ、ゆえに真空機器に対して能動的に識別することができるからである。

所定の通信プロトコルに従って真空機器と通信することができない付属品ユニットは、「受動的な付属品ユニット」と称することもできる。というのも、その付属品ユニットは、真空機器に対して能動的に識別することはできないが、真空機器の電気抵抗器を特定することによって認識することができるからである。受動的な付属品ユニットは、好適には、例えばバルブ、ファン又はリレーのようにオン及びオフのみを行うことができる。

所定の通信プロトコルは、デジタル通信プロトコルであり得る。換言すると、所定の通信プロトコルは、デジタル情報を伝送するように構成することができる。メッセージは、所定の通信プロトコルによれば、電圧シーケンスに変換されたデジタル情報（換言すると、論理値のシーケンス、例えばビットのシーケンス、例えば論理値０及び１のシーケンス）であり得る。

メッセージに対する応答が受信されないと、これは、能動的な付属品ユニットが接続部に接続されていないことを意味し得る。したがって、本発明によれば、電気抵抗器（電気抵抗器は、例えば付属品ユニット内に組み付けられていて、特性抵抗器とも称することができる）を介して識別することができる受動的な付属品ユニットが、接続部に接続されているかどうかがチェックされる。

この場合、本発明によれば、抵抗器が接続部に接続されているかどうかを判定することができ、かつ／又は抵抗器の値を特定することができる。一実施形態では、２ステップの方法が用いられ、その際、まずは抵抗器が接続部に接続されているかどうかが判定され、次いで、抵抗器が接続部に接続されていると判定されると、抵抗器の値が特定される。

抵抗器がどの値を有するのかを特定せずに、抵抗器が接続されているかどうかだけを判定すれば、受動的な付属品ユニットが接続されていることを認識することができる。抵抗器の値が特定されると、どの付属品ユニットが接続されているかを認識することができる。その際、付属品ユニットの種類を特定することができる、又は付属品ユニットの明確な識別を特定することができることが分かる。

制御ユニットは、付属品ユニット又は付属品ユニットの種類を知ったうえで、付属品ユニットを必要に応じて運転するかつ／又は制御することができる。

「種類」という用語は、少なくとも、付属品ユニットを確実に運転するために必要である情報を含む。例えば、制御ユニットは、マークに基づいて付属品ユニットを認識し、格納されたテーブルから例えば最大許容電圧などの別の情報を呼び出すことができる。代替的に、制御ユニットが、特に能動的な付属品ユニットの場合に付属品ユニットから送信される信号に基づいて、直接に、必要な情報を認識することも想定され得る。

一実施形態によれば、接続部は、付属品ユニットを制御ユニットに通信接続するための複数の通信コンタクト（換言するとピン、換言するとライン）を有することができる。通信コンタクトは、金属コンタクト及び／又は電気コンタクトであり得る。この場合、少なくとも１つの通信コンタクトが、所定の通信プロトコルに従って通信する（つまり接続部を介してメッセージを出力するかつ／又は応答を受信する又はメッセージを受信したかどうかを判定する）ため、かつ抵抗器が接続部に接続されているかどうかを判定するための両方に用いられる。そのために、例えば、接続部のピンは、所定の通信プロトコルに従って、又はアナログ値（例えば抵抗器に依存する電圧）に対する測定ラインとして用いることができる。ピンの機能の種類（通信プロトコルに従って又は測定ラインとして）は、例えばマイクロコントローラ（マイクロコントローラは、通信プロトコルの運転にも使用される）によって確定するかつ／又は実現することができる。

能動的な付属品ユニットが接続されていると、制御ユニットと能動的な付属品ユニットとの間の通信が可能であることによって、判定が容易になるだけでなく、運転が極めてフレキシブルになる。というのも、その際には制御ユニットと付属品ユニットとの間でデータを交換することができるからである。特に、双方向の通信が可能である。例えば、通信コンタクトは、付属品ユニットではない他のユニットとの通信のためにも、つまり例えば、構成ユニット及び／又は診断ユニット、別の真空機器及び／又はプロセスガイドシステムとの通信のためにも使用可能である。有利には、この場合、例えば診断インタフェース又は構成インタフェースなどの別個のインタフェースを省略することができる。原則的に、特に接続部ごとに複数の通信コンタクトを設けることもできる。

これとともに、受動的な付属品ユニットが接続されていると、受動的な付属品ユニットを認識するかつ／又は制御するのに同一のインタフェースを使用することができる。

さらに、本発明の一実施形態によれば、電気抵抗器が接続部に接続されていないと判定されると、以下の、所定の通信プロトコルに従って接続部を介して別のメッセージを出力するステップと、接続部を介して別のメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定するステップと、別のメッセージに対する応答が受信されると判定されると、受信されたメッセージに基づいて付属品ユニットを制御するステップとを実行することができる。したがって、まずは能動的な付属品ユニットが接続されておらず、その後、受動的な付属品ユニットも接続されていないと判定されると、能動的な付属品ユニットを認識するために戻される。

一発展形態では、所定の通信プロトコルに従って接続部を介してメッセージを周期的に出力し、メッセージに対する応答が受信される、又は電気抵抗器が接続部に接続されていると判定されるまで、電気抵抗器が接続部に接続されているかどうかを判定することができる。したがって、付属品ユニット（能動的又は受動的）が認識されるまで、能動的な付属品ユニットの認識と受動的な付属品ユニットの認識との間で切替えを行うことができる。次いで、受信された応答（能動的な付属品ユニットに対する）又は接続された電気抵抗器（受動的な付属品ユニットに対する）に基づいて、付属品ユニットを認識するかつ／又は制御することができる。一実施形態では、能動的な付属品ユニットの認識と受動的な付属品ユニットの認識との間の切替えを、所定の規則に従って（例えば、所定の時間の経過後又は所定数の（失敗した）認識の試行後に）中止し、例えば警告通知をユーザに出力することができる。

一実施形態では、接続部を介して所定の応答時間内にメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定することができる。所定の応答時間内にメッセージに対する応答が受信されなかったと判定されると、メッセージが受信されなかったと判定することができる。所定の応答時間内にメッセージに対する返信が受信されたと判定されると、メッセージが受信されたと判定することができる。換言すると、接続部を介してメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定することは、所定の応答時間内にメッセージに対する応答が受信されたかどうかを判定することを含み得る。この場合、所定の応答時間は、所定の通信プロトコルに従って選択することができる。応答時間は、とりわけ真空機器と付属品ユニットとの間の通信時間と、付属品ユニットにおいて受信されたメッセージに反応する付属品ユニットにおける処理時間とを考慮して選択することができる。例えば、所定の応答時間は、１μ秒～５００ｍ秒の範囲にあり得る。

電気抵抗器が接続部に接続されていると判定される（つまり受動的な付属品ユニットが認識される）と、所定の時間間隔で、電気抵抗器が依然として未だに接続部に接続されているかどうかを判定することができる。受動的な付属品ユニットが認識されて、抵抗器の値が特定されたら、この場合、依然として未だに同一の値の抵抗器が接続部に接続されているかどうかを所定の時間間隔で判定することができる。このようにして、受動的な付属品ユニットが依然として未だに接続部に接続されているかどうかを判定することができる。これにより、付属品ユニットを有する真空機器のプラグアンドプレイ運転が可能となり、プラグアンドプレイ運転では、付属品ユニットが運転継続中にオン及びオフするかつ切り替えることができる。この場合、所定の時間間隔は、一方では、繰り返される判定にかかる労力が制限され、他方では、以前に接続された付属品ユニットがもはや接続部に接続されていないとき、適時（例えば付属品ユニットがなくても真空機器の確実な運転を保証するのに適切な時間に）認定が成されるように選択することができる。例えば、時間間隔は、１秒～１００秒の範囲にあり得る。

一実施形態では、電気抵抗器がもはや接続部に接続されていないと判定されると、所定の通信プロトコルに従って接続部を介して別のメッセージを出力するステップと、接続部を介して別のメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定するステップと、メッセージに対する応答が受信されると判定されると、受信されたメッセージに基づいて付属品ユニットを制御するステップとが実行される。したがって、以前に接続された受動的な付属品ユニットがもはや接続部に接続されていないことが認識されると、能動的な付属品ユニットの認識（所定の通信プロトコルに従って接続部を介してメッセージを出力すること、及び応答が受信されるかどうかが判定することによって）又は受動的な付属品ユニットの認識（電気抵抗器が接続部に接続されているかどうかを判定することによって）を行うことができる。これにより、以前に接続されていた付属品ユニットを取外した直後に、再び付属品ユニットが接続されているかどうかを判定することが可能である。

一実施形態によれば、通信プロトコルは、シリアルプロトコルであり得る。シリアルプロトコルは、ＲＳ－２３２（又はＡＮＳＩ ＥＩＡ／）ＴＩＡ－２３２－Ｆ又はＥＩＡ－２３２）、ＲＳ－４２２（又はＥＩＡ－４２２又はＩＴＵ－Ｔ Ｖ．１１）、ＲＳ－４２３（又はＥＩＡ－４２３）又はＲＳ－４８５（又はＥＩＡ－４８５）、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）又はＴＴＹに準拠して構成することができる。シリアルインタフェースに使用される通信コンタクトの少なくとも１つは、この場合、電気抵抗器がこの通信コンタクトに接続されているかどうかを判定するために使用することができる。したがって、同一の接続部において付属品ユニットのシリアルの認識及びアナログの認識が可能である。この場合、シリアルの認識は、能動的な付属品ユニットの認識を意味し得る。この場合、アナログの認識は、受動的な付属品ユニットの認識を意味し得る。

本発明の課題は、それに合わせて構成された独立請求項における、真空機器を運転するための制御ユニットを備えた真空機器、特に真空ポンプシステムによって、とりわけ真空機器を運転するための制御ユニットによっても解決され、この場合、制御ユニットは、真空機器を運転する方法を少なくとも部分的に実行するように適合されている。

一実施形態では、接続部は、電圧供給ラインと、受信ライン及び送信ラインを具備するシリアルインタフェースとを有する。この場合、これにより、能動的な付属品ユニットの制御だけではなく、能動的な付属品ユニットと受動的な付属品ユニットとの両方の電圧供給を行うこともできる。

一実施形態では、受信ラインと電圧供給ライン（又は電圧供給部を提供する真空機器に設けられた任意の他のノード）との間に測定抵抗器を配置することができる。そのために、制御ユニットは、測定抵抗器を通る電流又は測定抵抗器における電圧（換言すると、電圧降下）の測定に基づいて、電気抵抗器が接続部に接続されているかどうかを判定するように適合させることができる。この実施形態では、付属品ユニットに設けられた抵抗器は、例えば、測定抵抗器を介する電圧降下に関して特定することができる。測定抵抗器は、数百オームから数キロオームの範囲のオーム抵抗を有することができる。

別の発展形態では、制御ユニットは、真空フィードスルーとしての基板を有することができる。これにより、真空フィードスルーは、同時に電子部品として用いることができる。

付属品ユニットは、センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ／ピラニセンサ、ベントバルブ、シールガススロットル、シールガスバルブ、ヒータ（例えばウォータヒータ又はエアヒータ）、クーラ（例えばウォータクーラ又はエアクーラ）、リレー及びフォアポンプであり得る、又はそれを有することができる。この場合、単にオン及びオフされる付属品ユニットは、好適には受動的な付属品ユニットである。複数のパラメータに基づく制御を必要とするより複雑な付属品ユニットは、好適には、能動的な付属品ユニットであり、この能動的な付属品ユニットでは、制御のために、所定の通信プロトコルに従ってすでに通信が行われる。

接続部が、付属品ユニットへの給電のための少なくとも１つの供給コンタクトを有することが想定され得る。したがって、付属品ユニットは、付加的な電流接続部を必要とせず、これにより、配置構成が簡単になる。供給コンタクト又は接続部に対しては、例えばドライバを設けることができる。ドライバは、有利には、とりわけ認識信号を送信するための手段（要するに例えば受動的な付属品ユニット）がなくても、旧世代機器の付属品ユニットをも確実に運転可能であるように設計することができる。

例えば、制御ユニットは、付属品ユニットに、特に供給コンタクトを介して、様々な電圧を供給するように構成することができる。最も単純な場合、これらは、２つの異なる電圧、特にゼロと全ての付属品ユニットにとって一般的な動作電圧である。ゼロ以外の少なくとも２つの異なる電圧（例えば５Ｖ及び２４Ｖ）がとりわけ有利である。これにより、付属品ユニットの接続部をさらにフレキシブルにすることができる。というのも、付属品ユニットに変圧器を必要とすることなく、付属品ユニットに、必要に応じて供給を行うことができるからである。別の例では、制御ユニットは、原則的に、特に接続部に又は供給コンタクトに、ゼロ以外の第１の電圧、例えば５Ｖを印加し、認識及び／又は付属品ユニットとの通信後、付属品ユニットに適した別の電圧、例えば２４Ｖを印加するように構成されている。

別の例では、例えば供給コンタクトに、継続的に特定の供給電圧が印加される。この場合、付属品ユニットは、能動的な付属品ユニットの場合、とりわけ、有利には接続部の通信コンタクトを介して伝送される、制御ユニットによって設定されたコマンド又はデータに依存して有利には自己制御を行う。これにより、真空機器及び制御ユニットが技術的に簡素化される。

供給コンタクトは、例えば受動的な付属品ユニットの場合、例えば付属品ユニットにエネルギを供給するためだけではなく、例えばリレーなどのスイッチを作動させるための単なる切替手段としても使用可能であり得る。これにより、運転がさらにフレキシブルになる。ゆえに例えば、真空機器を介する電流供給が不可能である又は技術的に極めて煩雑である付属品ユニットを運転することもできる。例えば、付属品ユニットは、ここでは真空ポンプとして構成された真空機器用のフォアポンプであり得る。このフォアポンプは、真空機器を介して格別な技術的な労力をかけて提供することしかできない比較的大きな電力を必要とする。これによりさらに設置スペースの増加がもたらされ、これは所望されないことが多い。したがって、この例では、付属品ユニットへのエネルギ供給部は、有利には外へ置かれる。上述のように真空機器が付属品ユニットとは異なるユニットとして記載される場合には、これは、本発明による真空機器に用いられる付属品として想定されておらず、並列して運転される真空機器を示す。これに対して、ここに記載のフォアポンプは、真空ポンプの下位に位置し、これに依存している。さらに、フォアポンプは、この例では、供給コンタクトを介して制御される。しかも原則的に、フォアポンプは、通信コンタクト又は他の通信手段を介して制御することもできる。本発明による接続部は、多様に構成して使用することが可能であることは明らかである。制御及び／又は通信は、特に制御ユニットに起因して多数のユニットに対して実現することができる。それにもかかわらず、付属品ユニットの、本発明による自己認識は、受動的な付属品ユニットと能動的な付属品ユニットとの両方に対して、制御ユニットによって、全く新しいフレキシビリティと簡素性を提供する。

受動的な付属品ユニットに対しては、供給コンタクトを使用することができ、これにより、真空機器に設けられた測定抵抗器における電圧降下が、ひいては付属品ユニット内の抵抗が特定される。

実地における別の例では、制御ユニットは、真空機器のパラメータに応じて付属品ユニットを制御するように構成されている。例えば、ファンとして構成された付属品ユニットでは、回転数は、真空機器の内側又は表面における温度に応じて制御される。この制御は、一方では、供給コンタクトを介して行うことができ、他方では、通信コンタクトを介して行うことができ、この場合、付属品ユニットは、回転数自体を適合させる。バックワードコンパチビリティに関して特に有利な例では、真空機器及び／又は付属品ユニットは、両方が可能なように構成されていることさえある。

原則的に、共通コンタクトを、通信コンタクト及び供給コンタクトの共通のコンタクトとして設けることもできる。この場合、通信及び供給は、同一のラインを介しても可能である。これは、特にコンパチビリティに関して有利であることを証明している。ゆえに、既存の接続部を再構築する必要がない。さらに、構成はシンプルであり維持される。

一発展形態によれば、制御ユニットは、付属品ユニットから出力される信号から付属品ユニットの種類を特定するように構成されていることが想定されている。これにより、特に簡単で信頼性の高い認識を実現することができる。信号は、例えばマーク及び／又は情報を含むことができる。これらは、例えば動作電圧などの付属品ユニットのパラメータに直接に関連する。信号は、所定の通信プロトコルに従ったメッセージであってもよい。

信号は、例えば、制御ユニットの接続部の通信コンタクトを介して提供することができる。これにより、特に簡単な運転が可能となる。

一実施例では、接続部に、付属品ユニットのためのシリアルインタフェースを設けることができる。これにより、特に信頼性の高い通信を容易に実現することができる。

代替的又は追加的に、接続部に、付属品ユニット用のバスインタフェースを設けることができまる。これにより、多数の付属品ユニットに対して特にフレキシブルな運転が可能となる。

原則的に、複数の接続部のとき、付属品ユニットを個別にかつ／又はグループに分けて制御することができる。特に、付属品ユニットの数を増やすことが可能であり得る。

複数の接続部のとき、制御ユニットは、例えばトポロジを介して、すなわち制御ユニットと各々の接続部との間の直接の又は対応付けられた個々の配線を介して、各々の接続部に対する接続された付属品ユニットの対応付けを認識することができる。代替的に、例えばバスシステムを介して対応付けを行うこともできる。

一実施例では、制御部は、付属品ユニットから提供されるペイロードを処理するように構成されている。この場合、認識データとは異なるデータがペイロードと考慮される。例えば、ペイロードは、センサデータを含む。ゆえに、付属品ユニットは、例えばセンサを有し、その情報を、特に接続部を介してアナログ式に又はデジタル式に利用することができる。この場合、センサ用に設けられた別個の変換器を省略することも可能で、コスト的な利点を伴う。ゆえに、コンバータを節約するだけでなく、一般的に入手可能な供給部品を、技術的に大きく適合させることなく、制御ユニットにより運転することも可能である。

一発展形態では、たとえ制御ユニットが付属品ユニットを認識しなくても（その代わりに例えば受動的な付属品ユニットの場合、付属品ユニットが接続されていることを認識するだけであり、判定は、抵抗器が接続されているかどうかだけであり、抵抗器の値を特定しない）、制御ユニットは、付属品ユニットを運転するように構成されていることが想定されている。この場合、例えば付属品ユニットの詳細（例えば種類、タイプ又はモデル）を制御ユニットに入力するための入力ユニットを設けることができる。原則的に、入力は、付属品ユニットに対する付加的な接続部を介して行うこともでき、この場合、この接続部に、付属品ユニットとして、入力ユニット自体又は入力ユニットからの受信のための通信ユニットを接続することができる又は接続可能であり得る。

さらに制御ユニットは、接続部に接続された２つ以上の付属品ユニットを同時に運転するように構成することができる。ゆえに、例えば、接続部に直接に接続された又は接続可能な少なくとも１つの付属品ユニットは、少なくとも１つの付加的な付属品ユニットを接続するための付加的な少なくとも１つの接続部を有することができる。これにより、付属品ユニットの連結が実現されていて、アダプタを追加することなく、そして真空機器における接続部の数を変えずに、特に多数の別の付属品ユニットを接続する可能性が維持される。原則的に、付加的な接続部を、付属品ユニットの第１の接続部に直接に接続することができる、又は処理ユニット、例えばマイクロプロセッサを介して接続することができ、この場合、例えば、１つ又は複数の後続の付属品ユニットに対して優先的に接続された付属品ユニットのデータ及び／又は電圧の転送を介して決定することができる。しかも代替的に又は択一的に、少なくとも２つの付属品ユニットを１つの接続部に並列接続するためのアダプタを設けることもできる。複数の同種の付属品ユニットが真空機器の１つの接続部に接続されているとき、例えば、アドレス選択スイッチ又は予めプログラミングされたアドレスに関する認識及び／又は割り当てを行うことができる。原則的に、付属品ユニットは、複数の接続部を介して接続可能であり得、これにより、例えば特に供給コンタクトにおいてより高い性能が実現される、かつ／又は特に通信コンタクトにおいてより高い通信データ率が実現される。好適には、能動的な付属品ユニットにおいて複数の付属品ユニットを接続する実現性が提供される。

原則として、制御ユニットは、真空機器、特に真空ポンプに対するモータ制御部を有する、又はその一部であり得る。しかし、制御ユニットがモータ制御部とは別個にかつ／又は他の制御要素とは別個に構成することも可能である。１つ又は複数の制御ユニットを、１つ又は複数の接続部に対して設けることができる。例えば、１つの制御ユニットを、１つの接続部に対して、特に制御部に隣り合って、又は制御部に組み込んで設けることができる。この場合、有利には、モータ制御部又は他の制御要素が取り付けられていない（換言すると、接続されていない）とき、制御ユニットは、特に接続部を介してコンタクトするかつ読み出すこともできる。このことは、真空機器又は真空システムの運転及び保守のさらなるフレキシブル化をもたらす。

接続部は、例えば、オス型又はメス型に構成することができる、かつ／又はプラグ又はソケットを有することができ、この場合、他種の接続部も考えられる。

付属品は、例えば、加熱要素、ファン、ベントバルブ、シールガスバルブ、例えばフォアポンプに用いられる制御リレー、圧力測定機器及び／又は特に組み込まれた測定管を有することができる。したがって、より一般的には、付属品ユニットは、例えば少なくとも１つのアクチュエータ及び／又はセンサを有することができる。しかも、他の機能要素を有する付属品ユニットも考えられる。ゆえに、例えば、付属品ユニットは、データを記憶するためのメモリ要素を有することもできる。これにより、例えば、より長い期間にわたるポンプデータのデータ記録を実現することができる。

有利な実施例では、（能動的な）付属品ユニットは、特にアクチュエータによって影響を及ぼすことが可能なパラメータに対して、アクチュエータとセンサの両方とを有する。この場合、付属品ユニットは、特に、センサのデータ、特にペイロードを、接続部を介して出力するように構成されている。アクチュエータによって影響を及ぼすことが可能な受けるパラメータの例は、加熱要素における温度及びファンの回転数である。センサデータは、有利には、アクチュエータの機能チェックやセンサデータに応じたアクチュエータの制御に利用することができる。

（能動的な）付属品ユニットは、例えば代替的に又は追加的に、それ自体が他の機器又はユニットと通信するためのインタフェースを有することもできる。この場合、例えば、付属品ユニットは、ワイヤレスインタフェースを有する。この場合、ワイヤレスインタフェースは、例えば、無線モジュールを形成することができ、無線モジュールによって、特にフレキシブルにワイヤレス接続を真空機器に後付けすることができる。無線インタフェースは、例えばＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥに対する規格及び／又は他の移動通信規格、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ、ＮＦＣ及び／又はＷＬＡＮのうちの少なくとも１つの規格に対応して構成することができる。特に、付属品ユニットは、このようにして、例えばそれ自体が特に本発明による真空機器に対する付属品ユニットを成す１つ又は複数の任意の他の機器の、無線を介する（一般的にはワイヤレスによる）読出し、制御、認識などを行うことができる。

付属品ユニットは、有利には、制御ユニットが付属品ユニットを完全には識別しないが、例えば、付属品ユニットが接続されていることだけしか認識しない（例えば電気抵抗器が接続部に接続されていることだけが判定され、抵抗器の値は特定されない受動的な付属品ユニットのとき）ときでも、真空機器の制御ユニットによって運転可能であり得るように構成することができる。

一実施形態では、付属品ユニットが、別の付属品ユニットを付属品ユニットにかつ／又は真空機器に接続するための少なくとも１つの第２の接続部を有することが想定されている。第２の接続部及びそのコンタクトは、第１の接続部に直接に接続することができ、この場合、特にコンタクト及び付属品ユニットは、バスシステムに接続するように構成することができる。代替的に、接続部間に付属品ユニットの処理ユニットを接続することもできる。この場合、付属品ユニットは、例えば、情報及び／又は電圧の転送を妨げるかつ／又は変更することができる。

真空機器及び／又は付属品ユニットの接続は、例えば、制御ユニットに対する付属品ユニットの機械的な接続と電気的なかつ／又は情報技術的な接続の両方のために構成することができる。これにより、特にフレキシブルな接続が可能となる。

一実施形態では、基板の付属品インタフェースは、インテリジェントな付属品の接続部に対する真空フィードスルーとして、ＵＡＲＴインタフェースを有することができる。このインタフェースは、本発明によれば、他の付属品（換言すると、例えばベントバルブ、シーリングガスバルブ又はヒータなどの他の付属品ユニット）を識別するためにも使用することができる。これらの付属品は、全く通信装置を有することができず、したがって、コントローラ（例えば制御ユニット）に対して能動的に識別することができない。本発明によれば、またこれらの付属品は、プロセスコントローラにおける自動パラメータ化を可能にするために認識することができる。この場合、既存の付属品の変更にかかる労力が小さい（例えば付属品ユニットにおいて特性抵抗器を用意するだけでよい）。

（受動的な）付属品の認識は、本発明によれば、それぞれの付属品における特性抵抗器を介して実現される。特性抵抗器を評価するために、コントローラは、作動時間中、ＡＤ（アナログ／デジタル）チャネル測定とＵＡＲＴインタフェースの間でピンの機能を切り替える。そのために、両方の機能をサポートするコントローラピンが使用され、Ｖ＋に基づくＵＡＲＴ＿Ｒｘラインの付加的な抵抗器が組み付けられる。作動時間においてこのピンにおける特性抵抗器が認識される、又はテレグラム（換言すると、ＵＡＲＴ通信によるメッセージ）に対する応答が受信されると、ピンの周期的な切替えは、非アクティブ化され、認識された方法が継続処理される。認識された付属品を引き抜いた後で、再び両方の認識方法の周期的な切替えに切り替えられ、これにより、再識別が保証される（これはプラグアンドプレイ機能を実現する）。

本明細書に記載された本発明の観点、すなわち真空機器を運転する方法及び真空機器は、もちろん有利には、それぞれ他の観点で記載された全ての実施形態として発展させることができる。

以下、本発明を、単に例示的に模式図に基づいて説明する。

本発明による真空機器を斜視図で示す。 図１の真空機器の断面図を示す。 図１の真空機器の別の断面図で示し、ここでは、真空機器に２つの付属品ユニットが接続されている。 真空機器と付属品ユニットとを用いた第１の接続図を示す。 真空機器と付属品ユニットとを用いた第２の接続図を示す。 第３の接続図を示す。 第４の接続図を示す。 複数の付属品ユニットを真空機器の接続部に接続するための様々な可能性を示す。 様々な接続部を示す。 制御ユニットと付属品ユニットとを示す。 真空機器側の接続部及び付属品側の接続部の一実施形態を示す。 本発明による方法のフローチャートを示す。

図１には、制御ユニット１２と、付属品ユニット（図示されていない）に対する２つの接続部１４とを有する、ターボ分子ポンプとして構成された真空機器１０が示されている。接続部１４には、例えば保持要素、ファン、ベントバルブ、シールガスバルブ、制御リレー、圧力測定機器及び／又は組み込まれた測定管などの様々な付属品ユニットがそれぞれ接続可能である。１つ、ここに図示されたように２つ又は３つ以上の接続部１４を設けることができる。接続部１４は、本例では、真空機器のハウジングの下部１６に配置されている。しかし、１つ又は複数の接続部１４は、他の箇所に、例えばハウジングの上部１８に、かつ／又は制御ユニット１２又はそのハウジングの表面にかつ／又は内側に配置することもできる。

図２に示された、図１の真空機器１０の断面図では、断面は、実質的に下部１６を通って延在し、この場合、真空機器１０は、ほぼ１８０°反転されている、つまり真空機器を下から見ている。電子装置２０が認められ、電子装置２０自体は、制御ユニット１２に対して代替的に又は付加的に、接続部１４に接続された付属品ユニットに対する制御ユニットを形成することができる。制御ユニット１２は、例えば、モータ制御部を含むことができる。電子装置２０は、１つ又は複数の付属品ユニットに対する制御ユニットとして、例えば制御ユニット１２が接続されていないときにも、付属品ユニットの運転が可能であるように構成することができる。

図３は、図２と同様の断面図であるが、ここでは付加的に２つの接続部２２が示されている。接続部２２は、真空機器１０の接続部１４にそれぞれ接続されている。各々の接続部２２から出発して、ライン２４が、ここでは図示されていない各々の付属品ユニットへ延在する。本実施形態では、接続部１４はソケットとして、接続部２２はプラグとして構成されている。

図４に示された例示的な第１の接続図では、真空機器１０に接続するための２つの付属品ユニット２６が設けられている。真空機器１０は、付属品ユニット２６の各々の接続部２２に対する２つの接続部１４を具備する制御ユニット１２を有する。接続部２２は、ライン２４を介して付属品ユニット２６にそれぞれ接続されていて、この場合、例えば、接続部２２を付属品ユニット２６に直接に形成することも考えられる。この場合、付属品ユニット２６は、差込モジュールを形成し得る。原則的に、接続部１４は、ラインを介して又は他の方式で制御ユニット１２に又は真空機器１０に接続することもできるが、別々に構成することもできる。

第２の接続図が図５に示されている。真空機器１０は、真空機器１０のハウジングに設けられた接続部１４を有し、この場合、真空機器１０に配置された接続部１４に接続するための接続部２２を有する１つの付属品ユニット２６が設けられている。制御ユニット１２が、３つの接続部１４を有する。１つの接続部２２が、３つの接続部１４のうちの１つに接続するために設けられていて、そして制御ユニット１２を、真空機器１０の表面にかつ／又は内側に取り付けられた付属品ユニット２６に接続する。この付属品ユニット２６は、例えば真空機器１０を加熱するための加熱要素及び／又は真空機器１０の内側に又は表面に作用するパラメータを検出するためのセンサを有することができる。

図６に示された第３の接続図では、真空機器１０は、２つの接続部１４を具備する制御ユニット１２を有する。別の１つの接続部１４が、制御ユニット１２とは別個に真空機器１０のハウジング部に設けられている。ライン２７を介して、この別の接続部１４は、制御ユニット１２に接続されている。ライン２７は、真空機器１０又は制御ユニット１２の内側にかつ／又は真空機器１０又は制御ユニット１２のハウジング内に延在する。接続部１４は、例えば、付属品ユニット２６と真空機器１０との機械的な接続と、制御ユニット１２への付属品ユニット２６の電気的なかつ／又は情報技術的な接続との両方のために構成することができる。制御ユニット１２は、極めて一般的に、図示のように真空機器１０の主ハウジングの傍に配置された部品として構成することができ、かつ／又は組み込んで構成することも、つまり真空機器１０内の別の箇所に設けることもできる。別の接続部１４の数及び配置も様々に変化させることができる。付属品ユニット２６は、制御ユニット１２に直接に接続された接続部２２を有する。つまりフレキシブルなラインが設けられていない。しかし、そのようなフレキシブルなラインを、代替的に又は付加的に設けることができる。接続部２２を介して、付属品ユニット２６は、真空機器１０の接続部１４に、機械的のみならず、電気的にかつ／又は情報技術的にも接続される。

図７には、第４の接続図が示されていて、ここでは、制御ユニット１２が真空機器１０のハウジング内に組み込んで配置されている。制御ユニット１２は、接続部１４を有する。真空機器１０は、ライン２７を介して制御ユニットに接続された別の接続部１４を有する。接続部２２を介して、図示されていない２つの付属品ユニットが、各々の接続部１４に接続可能である。

図８には、１つの接続部１４を有する真空機器１０が示されている。この接続部１４には、例えば付属品ユニット２６が接続可能であり、付属品ユニット２６は、真空機器１０の接続部１４に付属品ユニット２６を接続するための接続部２２を有する。付属品ユニット２６は、１つ又は複数の別の付属品ユニットを接続するための接続部１４をさらに有する。これらの接続部１４のうちの１つに、接続部２２を介して、例えば、別の付属品ユニットを接続するための複数の接続部１４を有するアダプタ２８が接続可能である。

図９には、供給コンタクト３０と通信コンタクト３２とを有する、ここでは詳細には図示されていない真空機器の接続部１４が示されている。１つの付属品ユニット２６が、接続部２２に、同様に供給コンタクト３４と通信コンタクト３６とを有する。つまり、付属品ユニット２６は、接続部２２，１４の通信コンタクト３６，３２を介して制御ユニットと通信することができる。通信コンタクト３６，３２は、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ、独語：ｕｎｉｖｅｒｓｅｌｌｅｒ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｅｒ Ｅｍｐｆａｅｎｇｅｒ／Ｓｅｎｄｅｒ）に接続することができ、ＵＡＲＴは、シリアル通信（換言すると、シリアルインタフェースを介する通信）を実現するための回路を実現することができる。

図９の下側には、１つの供給コンタクト３４だけを有する付属品ユニット２６が示されている。この付属品ユニット２６には、供給コンタクト３４，３０を介して電気エネルギを供給可能である。この付属品ユニット２６は、上側の付属品ユニット２６と比較して旧世代の付属品ユニットを例示している。接続部１４を有する真空機器は、有利には、下側の付属品ユニット２６が完全な自己認識でなくても（その際、例えば付属品ユニット２６が接続されていることだけが認識されるが、付属品ユニット２６の種類（又はタイプ又はモデル）は認識されない）運転可能であるように構成することができる。しかも、通信装置及び／又は通信コンタクトは、例えば下側の付属品ユニット２６の接続部２２と真空機器の接続部１４との間に接続された認識ユニット３８を介して、付属品ユニットに後付けすることも可能である。認識ユニット３８は、接続部１４に、付属品ユニット２６への供給のための供給コンタクト３０を有する。接続部２２に、認識ユニット３８は、供給コンタクト３４に対して付加的に通信コンタクト３６を有する。これを介して、認識ユニット３８は、例えば、接続された付属品ユニット２６の種類を表す信号を出力することができる。信号又は種類は、例えば事前にプログラミングすることができる、かつ／又は入力可能であり得る。

図１０は、制御ユニット１２及び付属品ユニット２６を示す。制御ユニット１２に設けられた（制御ユニット側の）接続部１４は、複数のコンタクト４０を有することができる。例えば、図１０において、最も下側のコンタクトに参照符号４０が付されている。制御ユニット１２の接続部１４に対する対応部材として、付属品ユニット２６の側には、付属品側の接続部２２が存在する。（付属品側の）接続部２２は、同様に複数のコンタクト４２を有することもできる。制御ユニット側の接続部１４のコンタクト４０の数と付属品側の接続部２２のコンタクト４２の数とは、同一であってよい。制御ユニット１２は、上述したように、真空機器１０内に収容されても、真空機器１０に接続されてもよい。

図１１は、真空機器側の接続部１４及び付属品側の接続部２２の一実施形態を示す。本実施形態によれば、複数の通信コンタクト４０のうちの所定の通信コンタクト４４（この通信コンタクト４４は、例えばシリアルインタフェースのＲｘラインとして用いることができる）に、測定抵抗器４８を接続することができる。測定抵抗器４８は、例えば供給電圧を供給する別のノード５０に接続することができる。供給電圧を、通信コンタクト４０のうちの１つを介して例えば付属品ユニット２６に供給することもできる。通信コンタクト４４は、さらにマイクロコントローラ５６に接続することもできる。マイクロコントローラ５６は、例えばＵＡＲＴを提供することができる、又はＵＡＲＴであってよい。マイクロコントローラ５６は、所定の通信コンタクト４４を介して、例えば能動的な付属品ユニットの認識のために、所定の通信プロトコルによる（例えばシリアルインタフェースによる）通信を提供するように、又は所定の通信コンタクト４４を、例えば受動的な付属品ユニットの認識に際して、アナログ値、例えば電圧（電圧は、例えば測定抵抗器４８と、付属品ユニット内に構築された特性抵抗器とに依存する）に対する測定ラインとして使用するように、構成することができる。

制御ユニット１２の側に設けられた所定の通信コンタクト４４に対応して、付属品側のインタフェース２２における複数の通信コンタクト４２のうちの１つの通信コンタクト４６に、特性抵抗器５２が接続されている。特性抵抗器５２は、アース５４に繋ぐことができる。図１１に示された配置によって、特性抵抗器５２を有する付属品ユニット２６を真空機器に接続すると、測定抵抗器４８を介して電圧降下を特定することができ、ゆえに付属品ユニット２６が真空機器１０に接続されていることを認識することができる。電圧降下の高さの特定を介して、測定抵抗器４８を知ったうえで、特性抵抗器５２の特性量を特定することができ、ゆえに付属品ユニット２６を認識（換言すると識別）することができる。

図１２は、本発明による方法のフローチャートである。方法は、１２０２で始まる。代替的に、方法は、ステップ１２２６の前で開始することもできる。１２０４では、デジタルの入力及び出力に合わせて切替えが行われる。１２０６では、例えば、所定の通信プロトコルに従ってメッセージに対する応答を受信する（又は応答を待機する）ことによって、能動的な付属品ユニットを識別する試みが成される。その際、能動的な付属品ユニットのリスト１２０８（又はデータベース）との比較が成され、例えば、受信されたメッセージを用いて、能動的な付属品ユニットのリスト１２０８から能動的な付属品ユニットを識別することができるかどうかが判定される。１２１０では、能動的な付属品ユニットが認識されたかどうかが判定される。能動的な付属品ユニットが認識されなかったら、方法は、ステップ１２２６に続く。能動的な付属品ユニットが認識されたら、方法は、ステップ１２１２に続く。ステップ１２１２では、認識された付属品ユニットが、（真空機器に）接続された付属品ユニットのリスト１２１８（又はデータベース）に入力される。その後、認識された付属品ユニットがまだ接続されているかどうかがチェックされることによって、ステップ１２１４が続く。ステップ１２１４で、認識された付属品ユニットがまだ接続されていると認識されると、ステップ１２１６で、付属品ユニットに対する接続が維持され、所定のタイマの経過後、ステップ１２１４におけるチェックが新たに実行される。ステップ１２２６では、アナログの入力に合わせて切替えが成される。１２２８では、例えば、電気抵抗器が制御ユニットの接続部に接続されているかどうかを判定することによって、受動的な付属品ユニットを認識する試みが成される。その際、受動的な付属品ユニットのリスト１２３０（又はデータベース）との比較が成され、例えば、特定された抵抗器を用いて、受動的な付属品ユニットのリスト１２３０から受動的な付属品ユニットを識別することができるかどうかが判定される。１２２０では、受動的な付属品ユニットが認識されたかどうかが判定される。受動的な付属品ユニットが認識されなかったら、方法は、ステップ１２０４に続く。受動的な付属品ユニットが認識されたら、ステップ１２２２で、認識された付属品ユニットが、接続された付属品ユニットのリスト１２１８に記録される。１２２４では、所定のタイマの経過が監視される。その後、１２２８で、以前に認識された受動的な付属品ユニットがまだ接続されているかどうかが判定される。

１０ 真空機器
１２ 制御ユニット
１４ 接続部
１６ 下部
１８ 上段
２０ 電子装置
２２ 接続部
２４ ライン
２６ 付属品ユニット
２７ ライン
２８ アダプタ
３０ 供給コンタクト
３２ 通信コンタクト
３４ 供給コンタクト
３６ 通信コンタクト
３８ 認識ユニット
４０ コンタクト
４２ コンタクト
４４ 通信コンタクト
４６ 通信コンタクト
４８ 測定抵抗器
５０ ノード
５２ 特性抵抗器
５４ アース
５６ マイクロコントローラ
１２０２ プロセスステップ
１２０４ プロセスステップ
１２０６ プロセスステップ
１２０８ 能動的な付属品ユニットのリスト
１２１０ 接続された付属品ユニットのリスト
１２１２ プロセスステップ
１２１４ プロセスステップ
１２１６ プロセスステップ
１２１８ プロセスステップ
１２２０ プロセスステップ
１２２２ プロセスステップ
１２２４ プロセスステップ
１２２６ プロセスステップ
１２２８ プロセスステップ
１２３０ 受動的な付属品ユニットのリスト

Claims (15)

1. 真空機器（１０）を運転する方法であって、
   真空機器は、付属品ユニット（２６）に対する接続部（１４）を具備する制御ユニット（１２）を有し、方法は、少なくとも以下の、
   －所定の通信プロトコルに従って接続部（１４）を介してメッセージを出力するステップと、
   －接続部（１４）を介してメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定するステップと、
   －メッセージに対する応答が受信されないと判定されると、電気抵抗器（５２）が接続部（１４）に接続されているかどうかを判定するステップと、
   －電気抵抗器（５２）が接続部（１４）に接続されていると判定されると、接続された電気抵抗器（５２）に基づいて付属品ユニット（２６）の認識及び制御のうちのいずれかを行うステップと、
   を備える、真空機器（１０）を運転する方法。
2. 電気抵抗器（５２）が接続部（１４）に接続されていないと判定されると、
   －所定の通信プロトコルに従って接続部（１４）を介して別のメッセージを出力するステップと、
   －接続部（１４）を介して別のメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定するステップと、
   －別のメッセージに対する応答が受信されると判定されると、受信されたメッセージに基づいて付属品ユニット（２６）を制御するステップと、
   を備える、請求項１記載の方法。
3. 所定の通信プロトコルに従って接続部（１４）を介してメッセージを周期的に出力し、メッセージに対する応答が受信される、又は電気抵抗器（５２）が接続部に接続されていると判定されるまで、電気抵抗器（５２）が接続部に接続されているかどうかを判定するステップと、
   受信された応答又は接続された電気抵抗器（５２）に基づいて付属品ユニット（２６）を制御するステップと、
   をさらに備える、請求項１又は２に記載の方法。
4. 所定の応答時間内で接続部を介してメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 所定の応答時間は、１μ秒から５００ｍ秒の範囲にある、請求項４に記載の方法。
6. 電気抵抗器（５２）が接続部（１４）に接続されていると判定されると、所定の時間間隔で、電気抵抗器（５２）が依然として未だに接続部（１４）に接続されているかどうかが判定されるステップをさらに備える、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 所定の時間間隔は、１秒から１００秒の範囲にある、請求項６に記載の方法。
8. 電気抵抗器（５２）がもはや接続部（１４）に接続されていないと判定されると、
   －所定の通信プロトコルに従って接続部（１４）を介して別のメッセージを出力するステップと、
   －接続部（１４）を介して別のメッセージに対する応答が受信されるかどうかを判定するステップと、
   －メッセージに対する応答が受信されると判定されると、受信されたメッセージに基づいて付属品ユニット（２６）を制御する、請求項６又は７に記載の方法。
9. 通信プロトコルは、シリアルプロトコルである、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. 接続部（１４）に接続された電気抵抗器（５２）の値が特定され、
    付属品ユニット（２６）が、接続された電気抵抗器（５２）の、特定された値に基づいて制御される、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
11. 真空機器（１０）を運転するための制御ユニット（１２）を備え、
    制御ユニット（１２）は、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法を少なくとも部分的に実施するように適合されている、真空機器（１０）。
12. 接続部（１４）は、電圧供給ラインと、受信ライン及び送信ラインを具備するシリアルインタフェースとを有する、請求項１１に記載の真空機器。
13. 測定抵抗器（４８）が、受信ラインと電圧供給ラインとの間に配置されていて、
    制御ユニット（１２）は、測定抵抗器（４８）を通る電流又は測定抵抗器（４８）における電圧の測定に基づいて、電気抵抗器（５２）が接続部（１４）に接続されているかどうかを判定するように適合されている、
    請求項１２に記載の真空機器。
14. 制御ユニット（１２）は、真空フィードスルーとしての基板を有する、請求項１１から１３までのいずれか１項に記載の真空機器。
15. 付属品ユニット（２６）は、センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ／ピラニセンサ、ベントバルブ、シールガススロットル、シールガスバルブ、ヒータ、ウォータヒータ、エアヒータ、クーラ、ウォータクーラ、エアクーラ、リレー及びフォアポンプからなる群から選択される少なくとも１つの付属品を有する、請求項１１から１４までのいずれか１項に記載の真空機器。

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