KR101465499B1 - Sensor module and packet relay apparatus with daisy chain - Google Patents

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KR101465499B1
KR101465499B1 KR1020130095760A KR20130095760A KR101465499B1 KR 101465499 B1 KR101465499 B1 KR 101465499B1 KR 1020130095760 A KR1020130095760 A KR 1020130095760A KR 20130095760 A KR20130095760 A KR 20130095760A KR 101465499 B1 KR101465499 B1 KR 101465499B1
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김용범
유완옥
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(주)시스윈일렉트로닉스
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Abstract

The present invention relates to a semiconductor sensor module and a packet transmission device based on a daisy chain connection, wherein the packet transmission device enables each sensor module, which receives data from a sensor used in a semiconductor manufacturing process, to be connected in a daisy chain and transmits an Ethernet packet from one side to the other side. The semiconductor sensor module comprises: a sensor interface part that is connected to various sensors used in a semiconductor manufacturing process and receives sensor data collected by the sensors; a network relay part that relays an Ethernet packet, which is inputted from the outside through a daisy chain connection, to the other side; and an Ethernet packet generation part that generates an Ethernet packet to transmit the sensor data to the outside.

Description

반도체 센서 모듈 및 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치{Sensor module and packet relay apparatus with daisy chain} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a semiconductor sensor module and a packet transmission device using a daisy chain connection,

본 발명은 반도체 센서 모듈 및 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조설비 공정에서 사용되는 센서로부터 데이터를 입력받는 각 센서 모듈을 데이지 체인 연결 방식으로 구성하여 이더넷 패킷을 일측에서 타측으로 전송하기 위한 반도체 센서 모듈 및 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a semiconductor sensor module and a packet transmission device by daisy-chain connection, and more particularly, to a daisy-chain connection method in which each sensor module, which receives data from a sensor used in a semiconductor manufacturing facility process, A semiconductor sensor module for transmitting data from one side to the other, and a packet transmission apparatus by daisy chain connection.

산업 현장이나 사무실 또는 가정에까지 다양한 종류의 센서 등이 활용되고 있다. 이러한 센서의 연결 방법은 다양하며, 단순히 전기 신호를 이용하거나 데이터 통신을 사용하기도 하며 최근에는 블루투스나 무선 LAN 같은 무선 통신을 사용하기도 한다.
Various types of sensors are used in industrial fields, offices, or homes. There are many ways to connect these sensors, such as simply using electrical signals or data communication, and recently using wireless communication such as Bluetooth or wireless LAN.

하지만, 아직 대부분의 센서 연결은 단순한 전기 신호를 이용 접점이나 전압 등을 통해 연결되지만, 최근 산업 현장에서 사용되는 고가의 복잡한 센서들은 데이터의 량이 매우 크며, 안정된 데이터 전송 방식을 필요로 하게 된다.
However, most of the sensor connections are connected by simple electric signals through contacts or voltage. However, in recent years, expensive and complex sensors used in the industrial field require a very large amount of data and a stable data transmission method.

또한, 주변 환경 등의 이유로 무선 연결보다는 유선 연결을 사용하여야 하는 경우도 많이 있으며, 유선으로 연결하는 경우 일반적으로 직렬 통신이나 네트워크 통신을 사용하게 된다. 직렬 통신의 경우 RS-232C로 직접 연결하거나 RS-422 또는 RS-485 등의 멀티 드랍 방식을 사용하기도 한다.
In addition, there are many cases where a wired connection is used rather than a wireless connection for reasons such as the surrounding environment, and in case of wired connection, serial communication or network communication is generally used. In case of serial communication, it may be directly connected to RS-232C or multi-drop method such as RS-422 or RS-485.

한편, 네트워크 통신의 경우 도 1에서와 같이 허브에 직접 센서 등을 연결하여 사용하게 되면 센서의 수량이 아주 많은 경우 LAN 케이블의 설치가 용이하지 못하며, 설치 비용 및 유지 관리에도 어려움을 가지게 된다. 따라서, 이러한 단점을 개선하는 발명이 필요하게 되었다.In the case of network communication, if a sensor is directly connected to the hub as shown in FIG. 1, the LAN cable can not be easily installed when the number of sensors is very large, and installation cost and maintenance are difficult. Therefore, there is a need for an invention for improving these disadvantages.

선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1005390(발명의 명칭 : 공기조화장치의 전송 장치)Korean Patent Registration No. 10-1005390 (entitled " Transmission Device of Air Conditioning Apparatus " 선행기술문헌인 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0084883(발명의 명칭 : 원격 제어를 위한 실내기 및 실외기를 가지는 멀티 에어컨 시스템)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0084883 (entitled " Multi-air conditioning system having indoor unit and outdoor unit for remote control)

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 데이지 체인 연결 방식을 통해 복수의 센서 모듈을 접속함으로써 확장이 용이하고 LAN 케이블 설치의 어려움을 줄이는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of connecting a plurality of sensor modules through a daisy chain connection method, .

그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 본 발명의 목적은, 반도체 제조 공정에 사용되는 각종 센서와 접속되어 센서가 수집한 센서 데이터를 시리얼 또는 패러렐 통신 방식에 의한 제 1 프로토콜에 의해 전송받는 센서 인터페이스부, 차 상위 센서모듈 및 차 하위 센서모듈과 데이지 체인으로 연결되며, 차 상위 센서모듈로부터 입력된 이더넷 패킷을 제 2 프로토콜에 의해 차 하위 센서모듈로 중계하고, 차 하위 센서모듈로부터 입력된 이더넷 패킷을 제 2 프로토콜에 의해 상기 차 상위 센서모듈로 중계하는 네트워크 중계부, 제 1 프로토콜에 의해 전송받은 센서 데이터를 차 상위 센서모듈로 전송하기 위해 제 2 프로토콜에 따른 이더넷 패킷을 생성하는 이더넷 패킷 생성부를 포함하고, 반도체 제조설비의 주 제어기로부터 전송된 명령을 차 상위 센서모듈로부터 제 2 프로토콜에 의해 전송받는 제 1 랜포트와, 주 제어기로부터 전송된 명령에 상응하는 센서 데이터를 차 하위 센서모듈로부터 제 2 프로토콜에 의해 전송받는 제 2 랜포트를 포함하며, 네트워크 중계부는 제 1 랜포트를 통해 차 상위 센서모듈로부터 입력된 이더넷 패킷에 포함된 IP 주소가 자신의 IP와 동일한 경우에는 주 제어기로부터 전송된 명령을 차 하위 센서모듈로 더 이상 중계하지 않고, 자신의 IP와 동일하지 않은 경우에는 차 하위 센서모듈로 제 2 랜포트를 통해 명령을 중계하며, 제 2 랜포트를 통해 차 하위 센서모듈로부터 입력된 이더넷 패킷에 포함된 IP 주소가 자신의 IP와 동일하지 않은 경우에는 차 상위 센서모듈로 제 1 랜포트를 통해 명령에 상응하는 센서 데이터를 중계하는 것을 포함하며, 제 1 랜포트 및 제 2 랜포트를 통해 순차적으로 차 상위 센서모듈에서 차 하위 센서모듈로 상기 명령을 전송하거나, 순차적으로 차 하위 센서모듈에서 차 상위 센서모듈로 센서 데이터를 전송함으로써 최 상위 계층 또는 최 하위 계층으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 반도체 센서 모듈을 제공함으로써 달성될 수 있다.It is an object of the present invention to provide a sensor interface unit which is connected to various sensors used in a semiconductor manufacturing process and receives sensor data collected by a sensor by a first protocol based on a serial or parallel communication method, And transmits the Ethernet packet input from the lower-order sensor module to the lower-order sensor module by the second protocol and transmits the Ethernet packet input from the lower-order sensor module to the lower-order sensor module by the second protocol, An Ethernet packet generating unit for generating an Ethernet packet according to a second protocol to transmit the sensor data received by the first protocol to the next higher sensor module, From the next upper sensor module by the second protocol And a second LAN port for receiving the sensor data corresponding to the command transmitted from the main controller from the secondary lower sensor module by the second protocol, If the IP address included in the Ethernet packet input from the upper sensor module is the same as the IP address of the upper sensor module, the command transmitted from the main controller is not relayed to the next lower sensor module, If the IP address included in the Ethernet packet input from the secondary lower sensor module through the second LAN port is not the same as the IP address of the secondary LAN port, And relaying the sensor data corresponding to the command through the first LAN port and sequentially transmitting the sensor data corresponding to the command to the next higher sensor module through the first LAN port and the second LAN port And the data is transmitted to the uppermost layer or the lowest layer by transmitting the command to the lower-order sub-sensor module or sequentially transmitting the sensor data from the lower-order sensor module to the next higher-order sensor module ≪ / RTI >

또한, 외부로부터 입력된 이더넷 패킷에 포함된 IP 주소와 자신의 IP 주소를 비교하기 위해 IP를 하드웨어적으로 설정하는 IP 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is further characterized by further comprising an IP setting unit for setting an IP in hardware to compare an IP address included in the Ethernet packet inputted from the outside with the IP address of the IP packet.

또한, IP 설정부는, 딥 스위치(DIP Switch)에 의해 자신의 IP 주소가 설정되는 것을 특징으로 한다.The IP setting unit is characterized in that its IP address is set by a dip switch (DIP Switch).

또한, 딥 스위치(DIP Switch)는, IP 주소의 마지막 자릿수가 설정되는 것을 특징으로 한다.Further, the dip switch (DIP Switch) is characterized in that the last digit of the IP address is set.

또한, 반도체 제조설비의 주 제어기 측으로부터 이더넷 패킷을 전송받는 제1 랜포트와, 주 제어기 측으로부터 전송된 이더넷 패킷을 타측으로 데이지 체인 연결을 통해 전송하도록 구비되는 제2 랜포트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The first LAN port receives the Ethernet packet from the main controller side of the semiconductor manufacturing facility and the second LAN port is provided to transmit the Ethernet packet transmitted from the main controller side to the other side through a daisy chain connection .

또한, 네트워크 중계부는, 제1 랜포트 또는 제2 랜포트를 통해 입력된 이더넷 패킷에 포함된 IP 주소가 IP 설정부에서 설정된 자신의 IP와 동일하지 않은 경우에는 타측으로 이더넷 패킷을 중계하는 것을 특징으로 한다.When the IP address included in the Ethernet packet input through the first LAN port or the second LAN port is not the same as the IP address set by the IP setting unit, the network relay unit relays the Ethernet packet to the other side .

한편, 본 발명의 목적은 복수의 센서 모듈, 및 데이지 체인에 의해 연결된 복수의 센서 모듈로 네트워크 통신을 통해 이더넷 패킷을 전송하는 제조설비의 주 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.It is another object of the present invention to provide a wireless communication system and a wireless communication method in which a plurality of sensor modules and a main controller of a manufacturing facility for transmitting Ethernet packets through network communication to a plurality of sensor modules connected by daisy- Transmitting apparatus.

또한, 복수의 센서 모듈 중 적어도 어느 하나에서 수집된 센서 데이터는 데이지 체인 연결을 통해 상위 센서 모듈로 이더넷 패킷을 전송함으로써 주 제어기로 패킷이 전송되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor data collected from at least one of the plurality of sensor modules transmits an Ethernet packet to an upper sensor module through a daisy chain connection, thereby transmitting a packet to the main controller.

또한, 센서 모듈에 접속되는 반도체 제조 공정에 사용되는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The semiconductor device further includes a sensor used in a semiconductor manufacturing process connected to the sensor module.

또한, 센서는, 진공펌프, 진공 게이지, 정전기 센서, 먼지 농도 센서, 전력량계, 유량계, 온도센서, 압력센서, 및 습도센서 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The sensor is at least one of a vacuum pump, a vacuum gauge, an electrostatic sensor, a dust concentration sensor, a watt hour meter, a flow meter, a temperature sensor, a pressure sensor, and a humidity sensor.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 종래의 센서 모듈을 유선 네트워크로 설치하는 경우 너무 많은 LAN 케이블 설치 및 유지 관리가 어려운 점을 개선하여 허브와 연결되는 이더넷 케이블이 1개로 제한되어 설치가 용이하고 케이블 포설에 따른 부담이 현저히 낮고 확장이 용이한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when the conventional sensor module is installed in a wired network, it is difficult to install and maintain too much LAN cable, so that the Ethernet cable connected to the hub is limited to one, So that it is easy to expand.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 허브(20)와 복수의 센서 모듈(30)이 종래의 방법으로 네트워크적으로 연결된 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 센서 모듈의 구성을 나타낸 구성도이고,
도 3은 본 발명에 따라 복수의 센서 모듈(40)이 데이지 체인 방식으로 네트워크적으로 연결된 구성을 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a view showing a configuration in which a hub 20 and a plurality of sensor modules 30 are network-connected by a conventional method,
2 is a configuration diagram showing a configuration of a semiconductor sensor module according to the present invention,
3 is a diagram illustrating a configuration in which a plurality of sensor modules 40 are network-connected in a daisy chain manner according to the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the embodiment described below does not unduly limit the content of the present invention described in the claims, and the entire structure described in this embodiment is not necessarily essential as the solution means of the present invention.

<반도체 센서 모듈의 구성 및 기능><Configuration and Function of Semiconductor Sensor Module>

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 센서 모듈은 반도체 제조 설비의 주 제어기(10)로부터 이더넷 패킷을 전송받아 다른 센서 모듈로 데이지 체인 연결을 통해 패킷을 중계하고, 센서 모듈에 접속된 센서로부터 센서 감지 정보를 입력받아 이더넷 패킷으로 변환하여 이를 데이지 체인 연결을 통해 패킷을 주 제어기(10)로 전송하는 발명에 관한 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 센서 모듈의 구성 및 기능에 대해 자세히 설명하기로 한다.
As shown in FIG. 2, the semiconductor sensor module according to the present invention receives an Ethernet packet from the main controller 10 of a semiconductor manufacturing facility and relays a packet through a daisy chain connection to another sensor module, And transmits the packet to the main controller 10 through the daisy chain connection. Hereinafter, the configuration and function of the semiconductor sensor module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이 센서 모듈(100)은 제1 랜포트(110)를 통해 주 제어기(10)로부터 이더넷 패킷이 입력된다. 이때, 입력된 이더넷 패킷은 센서로부터 수집된 센서 데이터를 요구하는 명령일 수 있다. 제1 랜포트(110)는 RJ 45로 구체화될 수 있으며 주 제어기 측으로부터 이더넷 케이블이 접속되게 된다.
2, an Ethernet packet is input from the main controller 10 to the sensor module 100 through the first LAN port 110. As shown in FIG. At this time, the input Ethernet packet may be a command requesting the sensor data collected from the sensor. The first LAN port 110 may be embodied as RJ 45 and an Ethernet cable may be connected from the main controller side.

또한, 제2 랜포트(120)는 데이지 체인 연결에 의해 접속된 하위 센서 모듈로부터 이더넷 패킷이 입력되는 통로이다. 이때 입력되는 이더넷 패킷은 주 제어기(10)의 명령에 따라 수집한 센서 데이터를 이더넷 패킷으로 변환한 패킷이다. 제2 랜포트(120)도 또한 제1 랜포트(110)와 동일하게 RJ 45로 구체화될 수 있으며 하위 센서 모듈 측으로부터 이더넷 케이블이 접속되게 된다.
Also, the second LAN port 120 is a path through which the Ethernet packet is input from the lower sensor module connected by the daisy chain connection. The input Ethernet packet is a packet obtained by converting the sensor data collected according to the command of the main controller 10 into an Ethernet packet. The second LAN port 120 may be embodied as RJ 45 in the same manner as the first LAN port 110 and an Ethernet cable is connected from the lower sensor module side.

제1 및 제2 랜포트(110,120)는 별도의 전원 연결이 필요없는 PoE(Power over Ethernet)를 통해 좀 더 편리하게 전원을 공급받을 수도 있다. PoE를 통해 공급된 전원은 전원 소스로서 이 소스를 이용하여 전원부(180)에서는 센서 모듈(100)에서 필요한 각종 전원을 생성한다. 즉, 마이크로 프로세서를 비롯한 각 종 칩에 필요한 전원을 생성할 수 있다.
The first and second LAN ports 110 and 120 may be more conveniently powered on through Power over Ethernet (PoE), which does not require a separate power connection. The power supplied through PoE is used as a power source, and the power source unit 180 generates various power sources required by the sensor module 100 using the source. In other words, it is possible to generate the necessary power for each kind of chip including the microprocessor.

제1 랜포트(110) 또는 제2 랜포트(120)를 통해 입력된 이더넷 패킷은 네트워크 중계부(130)로 입력된다. 네트워크 중계부(130)는 이더넷 프로세서가 포함되어 구비될 수 있다. 네트워크 중계부(130)로 입력된 이더넷 패킷은 이더넷 프로세서에 의해 물리적인 프로토콜이 처리된다. 이때, 이더넷 프로세서에 의해 이더넷 패킷이 제거됨으로써 마이크로 프로세서(140)는 목적지 IP 주소 및 소스 IP 주소를 알 수 있다. 만약 주 제어기(10)가 데이지 체인 연결을 통해 접속되어 있는 복수의 센서 모듈 중 어느 하나로 메시지를 전달하기 위해 특정 IP 주소를 목적지 주소로 삼은 경우, 마이크로 프로세서(140)는 이 목적지 주소를 알 수 있다. 마이크로 프로세서(140)는 미리 IP 주소의 마지막 자릿수를 하드웨적으로 설정한 IP 설정부의 딥 스위치를 통해 자신의 IP 주소 마지막 자릿수와 주 제어기(10)가 목적으로 한 IP 주소지의 마지막 자릿수를 비교하여 동일한 경우에는 자신에게 전송된 메시지임을 알 수 있으며, 동일하지 않은 경우에는 네트워크 중계부를 통해 하위 센서 모듈로 제2 랜포트(120)를 통해 이더넷 패킷을 재전송한다. 상술한 IP 주소는 일반적으로 aaa.bbb.ccc.ddd로 구성될 수 있으며, 이때 딥 스위치로 설정되는 주소는 마지막 "ddd"가 된다.
The Ethernet packet input through the first LAN port 110 or the second LAN port 120 is input to the network relay unit 130. The network relay unit 130 may include an Ethernet processor. The Ethernet packet input to the network relay unit 130 is processed by the Ethernet processor in a physical protocol. At this time, since the Ethernet packet is removed by the Ethernet processor, the microprocessor 140 can know the destination IP address and the source IP address. If the main controller 10 uses a specific IP address as a destination address to transmit a message to any one of a plurality of sensor modules connected through a daisy chain connection, the microprocessor 140 can recognize the destination address . The microprocessor 140 compares the last digit of its IP address with the last digit of the destination IP address through the DIP switch of the IP setting unit which previously set the last digit of the IP address as hardware, If it is not the same, it transmits the Ethernet packet through the second LAN port 120 to the lower sensor module through the network relay unit. The IP address described above can generally be configured as aaa.bbb.ccc.ddd, where the address set by the dip switch is the last "ddd".

이렇게 주 제어기(10)에서 복수의 센서 모듈로 이더넷 패킷을 전송하는 것과 동일하게 제2 랜포트(120)를 통해 하위 센서 모듈로부터 이더넷 패킷이 전송되는 경우 마이크로 프로세서(140)가 이를 해석하여 패킷을 상위 센서 모듈 또는 주 제어기(10)로 중계하거나, 센서 모듈 자신에게 패킷이 온 경우에는 이를 중계하지 않고 메시지를 스스로 분석하게 될 것이다.
When the Ethernet packet is transmitted from the lower sensor module through the second LAN port 120 to the plurality of sensor modules in the main controller 10, the microprocessor 140 analyzes the Ethernet packet and transmits the packet Relayed to the upper sensor module or the main controller 10, or if the packet is sent to the sensor module itself, the message itself will be analyzed without relaying the packet.

상술한 바와 같이 이더넷 프로세서에 의해 이더넷 패킷의 물리적인 처리가 완료되어 목적지 주소를 비교한 결과 센서 모듈 자신에게 패킷이 온 경우에는 이더넷 패킷의 데이터 부분에 포함된 TCP/IP 패킷을 필터링한다. 필터링된 TCP/IP 패킷은 오퍼레이팅 시스템(도면 미도시) 및 마이크로 프로세서(140)에 의해 패킷이 재분석된다. 이때, 본 발명의 일실시예에서는 오퍼레이팅 시스템을 리눅스로 구성하고, 마이크로 프로세서(140)를 ARM 코어가 포함된 프로세서로 구성하나 운영체제 및 마이크로 프로세스는 필요에 따라 임베디드 시스템에 적합한 구성이 채택될 수 있을 것이다. 이하에서는 오퍼레이팅 시스템 및 마이크로 프로세서를 포함한 구성을 리눅스 시스템으로 명명하여 설명하기로 한다.
As described above, when the physical processing of the Ethernet packet is completed by the Ethernet processor and the destination address is compared, the TCP / IP packet included in the data portion of the Ethernet packet is filtered when the packet is transmitted to the sensor module itself. The filtered TCP / IP packet is re-analyzed by the operating system (not shown) and the microprocessor 140. At this time, in the embodiment of the present invention, the operating system is configured as Linux, and the microprocessor 140 is configured as a processor including an ARM core. However, the operating system and the microprocess may be configured such that a configuration suitable for the embedded system can be adopted will be. Hereinafter, a configuration including an operating system and a microprocessor will be referred to as a Linux system.

필터링된 TCP/IP 패킷(20)은 리눅스 시스템의 TCP/IP 모듈(운영체제에 올려진)에 의해 패킷이 재분석된다. 본 발명의 주 제어기(10) 또는 하위 센서 모듈로부터 입력되는 메시지가 포함된 패킷은 TCP/IP 패킷의 데이터 부분에 포함될 수 있으며, 리눅스 시스템의 패킷 재분석에 의해 TCP/IP 패킷의 데이터 부분에 포함된 패킷이 필터링된다. 최종적으로 필터링된 패킷에 포함된 메시지는 마이크로 프로세서(140)에 의해 분석되며, 메시지의 분석에 따라 적절하게 센서 인터페이스부(170)를 통해 센서를 제어하거나 기타 기 결정된 명령을 수행하게 된다.
The filtered TCP / IP packet 20 is re-analyzed by the TCP / IP module of the Linux system (put on the operating system). A packet including a message input from the main controller 10 or the lower sensor module of the present invention may be included in the data portion of the TCP / IP packet and may be included in the data portion of the TCP / IP packet by re- The packet is filtered. The message included in the finally filtered packet is analyzed by the microprocessor 140, and the sensor is controlled appropriately through the sensor interface unit 170 according to the analysis of the message or other predetermined commands are executed.

한편, 네트워크 중계부(130) 또는 마이크로 프로세서(140)는 센서 모듈 자신이 패킷을 제1 랜포트(110)를 통해 상위 모듈로 전송하는 경우와 제2 랜포트(120)를 통해 하위 센서 모듈에서 이더넷 패킷이 입력된 경우 우선 순위를 정하여 이더넷 패킷을 전송할 수 있다. 일반적으로 자신의 이더넷 패킷을 먼저 전송하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 제1 랜포트(110) 및 제2 랜포트(120)에서 동시에 이더넷 패킷이 전송된 경우 앞서와 같이 우선 순위를 정하여 놓고 이러한 우선 순위에 따라 패킷을 중계할 수도 있을 것이다.
The network relay unit 130 or the microprocessor 140 may transmit the packet to the upper module through the first LAN port 110 and the lower module through the second LAN port 120 When an Ethernet packet is input, the Ethernet packet can be transmitted by setting a priority. In general, it is desirable to transmit its own Ethernet packet first. In addition, when Ethernet packets are simultaneously transmitted from the first LAN port 110 and the second LAN port 120, the priorities may be determined as described above, and the packets may be relayed according to the priorities.

센서 인터페이스부(170)는 반도체 제조 공정에 사용되는 센서와 연결된다. 센서 인터페이스부(170)는 각 센서의 종류에 따라 시리얼 통신, 디지털 I/O, 아날로그 연결 등 다양한 통신 방식이 사용될 수 있다.
The sensor interface unit 170 is connected to a sensor used in a semiconductor manufacturing process. Various communication methods such as serial communication, digital I / O, and analog connection can be used in the sensor interface unit 170 according to the type of each sensor.

센서는 반도체 제조 공정에 필수적으로 사용되는 장비로서, 진공펌프, 진공 게이지, 정전기 센서, 먼지 농도 센서(파티클 개수 센싱), 전력량계, 유량계, 온도센서, 압력센서, 및 습도센서 등 다양한 센서가 센서 인터페이스부(170)를 통해 센서 모듈(100)과 접속된다.
The sensor is an essential device used in the semiconductor manufacturing process and various sensors such as vacuum pump, vacuum gauge, electrostatic sensor, dust concentration sensor (particle count sensing), watt hour meter, flow meter, temperature sensor, pressure sensor, And is connected to the sensor module 100 through the antenna unit 170.

상술한 마이크로 프로세서(140)는 메모리부(150)와 통신하여 메모리부(150)에 데이터를 저장하거나, 이전에 메모리부(150)에 저장된 데이터를 읽어 들일 수 있다. 오퍼레이팅 시스템(도면 미도시) 및 마이크로 프로세서(140)를 포함한 제어모듈은 아날로그 회로, 디지털 회로, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 특히 제어 모듈의 마이크로 프로세서는 바람직하게는 ARM 코어를 포함한 MCU, MPU, DSP 등의 원 칩 및 이에 따른 부가적 논리 회로에 의해 구현할 수 있으며, 또한 FPGA 또는 ASIC 등의 집적회로의 설계에 의해서도 구현할 수 있다.
The microprocessor 140 may communicate with the memory unit 150 to store data in the memory unit 150 or to read data stored in the memory unit 150 in advance. The control module, including the operating system (not shown) and the microprocessor 140, may be implemented by analog circuitry, digital circuitry, or a combination thereof. Particularly, the microprocessor of the control module can be realized by the original chip of the MCU, MPU, DSP including the ARM core and the additional logic circuit corresponding thereto, and also by the design of the integrated circuit such as FPGA or ASIC have.

메모리부(150)는 하나 이상의 유형의 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(150)는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다. 메모리부(150)는 제어 모듈의 프로세서에 의해 추후 읽기 가능한 형태로 데이터를 저장하는 데 적합한 다른 유형의 메모리도 포함할 수 있다. 예를 들어, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리뿐만 아니라 다른 적합한 형태의 메모리도 메모리부(150) 내에 포함될 수 있다. 이때, 메모리 부(150)는 상술한 메모리를 이용하여 독립적으로 구현하거나, MCU, MPU, DSP 등에 내장된 내부 메모리를 이용하여 구현할 수도 있다. 또한, FPGA 또는 ASIC 등의 집적회로 설계에 의해서도 동일하게 구현을 할 수 있다.
The memory unit 150 may include one or more types of memory. For example, the memory unit 150 may include ROM and RAM. The memory unit 150 may also include other types of memory suitable for storing data in a form that is later readable by the processor of the control module. For example, EPROM, EEPROM, flash memory, as well as other suitable forms of memory may be included in memory portion 150. At this time, the memory unit 150 may be implemented independently using the above-described memory, or may be implemented using an internal memory built in an MCU, MPU, DSP, or the like. In addition, an integrated circuit design such as an FPGA or an ASIC can be implemented in the same manner.

상술한 이더넷 패킷 및 TCP/IP 패킷은 본 발명의 기술적 사상의 범위안에서 공지된 내용을 참조하여 설명될 수 있을 것이다.
The above-described Ethernet packet and TCP / IP packet will be described with reference to what is well known in the technical idea of the present invention.

<< 데이지daisy 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치의 구성 및 기능> Configuration and Function of Packet Transmission Device by Chain Connection>

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치는 데이지 체인 연결을 통해 서로 접속하고 있는 복수의 센서 모듈(40)과 최상위 센서 모듈(40a)과 접속되는 허브(20) 및 주 제어기(10)로 구성된다. 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치의 구성 및 기능을 설명하기로 하며, 다만 앞서 설명한 센서 모듈과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
3, the packet transmission apparatus according to the present invention includes a plurality of sensor modules 40 connected to each other through a daisy chain connection and a hub 20 connected to the uppermost sensor module 40a. And a main controller 10. Hereinafter, a configuration and a function of a packet transmission apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 3, but a duplicate description of the sensor module described above will be omitted.

반도체 제조설비에 포함된 주 제어기(10)는 센서로부터 센서 정보를 입력받기 위해 센서 메시지를 이더넷 패킷에 포함하여 허브(20)로 전송한다. 허브(20)는 단순한 통로 역할을 하는 것으로서 종래의 기술인 도 1과 다르게 본 발명에서는 최상위 센서 모듈(40a)만 접속되어 있음으로해서 LAN 케이블 포설의 어려움 및 유지 관리 비용을 획기적으로 감소시킬 수 있다.
The main controller 10 included in the semiconductor manufacturing facility transmits the sensor message to the hub 20 in the form of an Ethernet packet in order to receive sensor information from the sensor. The hub 20 serves as a simple passageway. Unlike the conventional technique shown in FIG. 1, in the present invention, only the uppermost sensor module 40a is connected, which makes it difficult to install a LAN cable and drastically reduce maintenance costs.

허브(20)로부터 제1 랜포트(110)를 통해 이더넷 패킷을 전송받은 최상위 센서 모듈(40a)은 이더넷 패킷에 포함된 목적지 IP 주소와 자신이 하드웨어적으로 딥 스위치를 통해 설정한 IP 주소를 비교함으로써 자신의 메시지인지 여부를 확인한다.
The uppermost sensor module 40a which has received the Ethernet packet from the hub 20 through the first LAN port 110 compares the destination IP address included in the Ethernet packet with the IP address set by the hardware itself through the dip switch Thereby confirming whether or not the message is his / her own message.

자신의 메시지가 아니라고 판단한 경우 최상위 센서 모듈(40a)의 네트워크 중계부(130)는 제2 랜포트(120)를 통해 주 제어기 측으로부터 입력된 이더넷 패킷을 다음 하위 센서 모듈(40b)로 재전송한다. 이때, 네트워크 중계부(130)는 분석을 위해 이더넷 패킷이 제거된 메시지를 하위 센서 모듈(40b)로 재전송하기 위해 메시지를 이더넷 패킷으로 변환하여 전송한다.
The network relay unit 130 of the uppermost sensor module 40a retransmits the Ethernet packet inputted from the main controller side through the second LAN port 120 to the next lower sensor module 40b. At this time, the network relay unit 130 converts the message into an Ethernet packet to retransmit the Ethernet packet removed message to the lower sensor module 40b for analysis.

이렇게 데이지 체인 연결로 구성된 각 센서 모듈(40a,40b,40c)은 순차적으로 주 제어기 측으로부터 넘어온 이더넷 패킷을 재전송하게 되며 이더넷 패킷에 포함된 목적지 IP 주소와 센서 모듈 자신의 IP 주소가 동일한 경우 더 이상 패킷을 중계하지 않고 목적지 IP 주소와 동일한 주소를 가진 센서 모듈 자신이 메시지를 분석하여 이에 상응하는 제어 동작을 하게 된다.
Each of the sensor modules 40a, 40b, and 40c configured in the daisy chain connection sequentially retransmits the Ethernet packet transmitted from the main controller side. If the destination IP address included in the Ethernet packet and the IP address of the sensor module itself are the same, The sensor module itself having the same address as the destination IP address analyzes the message and performs the corresponding control operation without relaying the packet.

만약, 주 제어기 측으로부터 센서에 관한 정보를 요청하는 메시지가 전송된 경우 이에 해당하는 목적지 IP 주소를 가진 센서 모듈은 자신과 연결된 센서로부터 데이터를 입력받아 이를 이더넷 패킷으로 변환하여 최종 주소지인 주 제어기(10)로 전송하기 위해 상위 센서 모듈로 전송하게 된다. 패킷을 전송받은 상위 센서 모듈은 목적지 IP 주소와 자신의 IP 주소가 동일하지 않기 때문에 차 상위 센서 모듈로 패킷을 중계하게 되며 이렇게 최상위 센서 모듈(40a)까지 패킷이 중계된다.
If a message requesting information on the sensor is transmitted from the main controller, the sensor module having the corresponding destination IP address receives data from the sensor connected to the sensor module, converts the received data into an Ethernet packet, 10 to the upper sensor module. The upper sensor module that has transmitted the packet relays the packet to the next higher sensor module because the destination IP address and the IP address of the upper sensor module are not the same and the packet is relayed to the uppermost sensor module 40a.

최상위 센서 모듈(40a)은 전송받은 이더넷 패킷을 허브(20)로 전송하며, 허브(20)는 이를 다시 주 제어기(10)로 전송함으로써 센서 데이터를 주 제어기(10)가 모니터링 할 수 있다.
The uppermost sensor module 40a transmits the received Ethernet packet to the hub 20 and the hub 20 transmits the Ethernet packet to the main controller 10 so that the main controller 10 can monitor the sensor data.

상술한 예는 하나의 일실시예만을 나타낸 것이며 주 제어기(10)의 명령에 의해 각 센서 모듈이 이에 상응하는 데이터를 주 제어기(10)로 전송할 수도 있고, 센서 모듈(40)이 스스로 정기적인 시간에 따라 주 제어기(10) 측으로 센서 데이터를 전송할 수도 있다. 또한, 주 제어기(10)에서 생성되는 명령 메시지는 센서에 관한 것 뿐만 아니라 센서 모듈(40)과 관련되는 메시지일 수도 있다.
The above example shows only one embodiment and each sensor module may transmit data corresponding to each sensor module to the main controller 10 by the command of the main controller 10 and the sensor module 40 itself may transmit the data corresponding to the period The sensor data may be transmitted to the main controller 10 side. In addition, the command message generated in the main controller 10 may be a message related to the sensor module 40 as well as to the sensor.

이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment thereof, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible. In other words, those skilled in the art can easily understand that many variations are possible without departing from the gist of the present invention.

10 : 주 제어기
20 : 네트워크 허브
30, 30a, 30b, 30c : 종래 센서 모듈
40, 40a, 40b, 40c : 센서 모듈
100 : 센서 모듈
110 : 제1 랜포트
120 : 제2 랜포트
130 : 네트워크 중계부
140 : 마이크로 프로세서
150 : 메모리부
160 : IP 설정부(딥 스위치)
170 : 센서 인터페이스부
180 : 전원부10: Main controller
20: Network Hub
30, 30a, 30b, 30c: Conventional sensor module
40, 40a, 40b, 40c:
100: Sensor module
110: first LAN port
120: second LAN port
130: Network relay
140: Microprocessor
150:
160: IP setting unit (dip switch)
170: Sensor interface section
180:

Claims (10)

반도체 제조 공정에 사용되는 각종 센서와 접속되어 상기 센서가 수집한 센서 데이터를 시리얼 또는 패러렐 통신 방식에 의한 제 1 프로토콜에 의해 전송받는 센서 인터페이스부,
차 상위 센서모듈 및 차 하위 센서모듈과 데이지 체인으로 연결되며, 상기 차 상위 센서모듈로부터 입력된 이더넷 패킷을 제 2 프로토콜에 의해 상기 차 하위 센서모듈로 중계하고, 상기 차 하위 센서모듈로부터 입력된 이더넷 패킷을 상기 제 2 프로토콜에 의해 상기 차 상위 센서모듈로 중계하는 네트워크 중계부,
상기 제 1 프로토콜에 의해 전송받은 상기 센서 데이터를 상기 차 상위 센서모듈로 전송하기 위해 상기 제 2 프로토콜에 따른 이더넷 패킷을 생성하는 이더넷 패킷 생성부를 포함하고,
반도체 제조설비의 주 제어기로부터 전송된 명령을 상기 차 상위 센서모듈로부터 상기 제 2 프로토콜에 의해 전송받는 제 1 랜포트와,
상기 주 제어기로부터 전송된 명령에 상응하는 센서 데이터를 상기 차 하위 센서모듈로부터 상기 제 2 프로토콜에 의해 전송받는 제 2 랜포트를 포함하며,
상기 네트워크 중계부는,
상기 제 1 랜포트를 통해 상기 차 상위 센서모듈로부터 입력된 상기 이더넷 패킷에 포함된 IP 주소가 자신의 IP와 동일한 경우에는 상기 주 제어기로부터 전송된 명령을 상기 차 하위 센서모듈로 더 이상 중계하지 않고, 자신의 IP와 동일하지 않은 경우에는 상기 차 하위 센서모듈로 상기 제 2 랜포트를 통해 상기 명령을 중계하며, 상기 제 2 랜포트를 통해 상기 차 하위 센서모듈로부터 입력된 상기 이더넷 패킷에 포함된 IP 주소가 자신의 IP와 동일하지 않은 경우에는 상기 차 상위 센서모듈로 상기 제 1 랜포트를 통해 상기 명령에 상응하는 상기 센서 데이터를 중계하는 것을 포함하며,
상기 제 1 랜포트 및 상기 제 2 랜포트를 통해 순차적으로 상기 차 상위 센서모듈에서 상기 차 하위 센서모듈로 상기 명령을 전송하거나, 순차적으로 상기 차 하위 센서모듈에서 상기 차 상위 센서모듈로 상기 센서 데이터를 전송함으로써 최 상위 계층 또는 최 하위 계층으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 반도체 센서 모듈.
A sensor interface unit connected to various sensors used in a semiconductor manufacturing process and receiving sensor data collected by the sensor by a first protocol based on a serial or parallel communication method,
An upper Ethernet module connected to the lower upper sensor module and the lower sub sensor module in a daisy chain and relaying the Ethernet packet inputted from the upper upper sensor module to the lower sub sensor module by a second protocol, A network relay unit for relaying the packet to the next higher sensor module by the second protocol,
And an Ethernet packet generator for generating an Ethernet packet according to the second protocol to transmit the sensor data received by the first protocol to the next higher sensor module,
A first LAN port for receiving a command transmitted from a main controller of a semiconductor manufacturing facility by the second protocol from the next higher sensor module,
And a second LAN port for receiving sensor data corresponding to a command transmitted from the main controller from the secondary lower sensor module by the second protocol,
Wherein the network relay unit comprises:
When the IP address included in the Ethernet packet input from the upper-order sensor module via the first LAN port is identical to the IP address of the Ethernet module, the command transmitted from the main controller is not relayed to the lower- And if it is not the same as its own IP, relay the command through the second LAN port to the lower sub-sensor module, and relay the command through the second LAN port, Relaying the sensor data corresponding to the command via the first LAN port to the next higher sensor module if the IP address is not the same as its own IP,
Wherein the controller is configured to transmit the command sequentially from the upper-order sensor module to the lower-order sensor module via the first LAN port and the second LAN port, sequentially transmit the command from the lower-order sensor module to the upper- And transmits the data to the uppermost layer or the lowest layer by transmitting the data.
제 1 항에 있어서,
외부로부터 입력된 이더넷 패킷에 포함된 IP 주소와 자신의 IP 주소를 비교하기 위해 IP를 하드웨어적으로 설정하는 IP 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 센서 모듈.
The method according to claim 1,
Further comprising an IP setting unit configured to set an IP in hardware to compare an IP address included in an Ethernet packet input from the outside with an IP address of the IP address.
제 2 항에 있어서,
상기 IP 설정부는,
딥 스위치(DIP Switch)에 의해 자신의 IP 주소가 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체 센서 모듈.
3. The method of claim 2,
The IP setting unit,
And its own IP address is set by a dip switch (DIP Switch).
제 3 항에 있어서,
상기 딥 스위치(DIP Switch)는,
상기 IP 주소의 마지막 자릿수가 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체 센서 모듈.
The method of claim 3,
The dip switch (DIP Switch)
And the last digit of the IP address is set.
삭제delete 삭제delete 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 따른 복수의 센서 모듈, 및
데이지 체인에 의해 연결된 상기 복수의 센서 모듈로 네트워크 통신을 통해 이더넷 패킷을 전송하는 제조설비의 주 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치.
A plurality of sensor modules according to any one of claims 1 to 4, and
And a main controller of a manufacturing facility for transmitting Ethernet packets through network communication to the plurality of sensor modules connected by a daisy chain.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 센서 모듈 중 적어도 어느 하나에서 수집된 센서 데이터는 데이지 체인 연결을 통해 상위 센서 모듈로 이더넷 패킷을 전송함으로써 상기 주 제어기로 패킷이 전송되는 것을 특징으로 하는 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the sensor data collected by at least one of the plurality of sensor modules transmits an Ethernet packet to an upper sensor module through a daisy chain connection, thereby transmitting a packet to the main controller.
제 7 항에 있어서,
상기 센서 모듈에 접속되는 반도체 제조 공정에 사용되는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치.
8. The method of claim 7,
Further comprising a sensor for use in a semiconductor manufacturing process connected to the sensor module.
제 9 항에 있어서,
상기 센서는,
진공펌프, 진공 게이지, 정전기 센서, 먼지 농도 센서, 전력량계, 유량계, 온도센서, 압력센서, 및 습도센서 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 데이지 체인 연결에 의한 패킷 전송 장치.10. The method of claim 9,
The sensor includes:
Wherein the at least one sensor is at least one of a vacuum pump, a vacuum gauge, an electrostatic sensor, a dust concentration sensor, a watt hour meter, a flow meter, a temperature sensor, a pressure sensor, and a humidity sensor.
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