低温网络

阅读:445发布:2020-12-27

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1.一种真空控制网络系统,其具有多个节点,该系统包含:
一个第一节点,其包含一个第一低温及一个第一网络通讯接口;及
一个第二节点,其包含一个第二网络通讯接口,该第二节点建构成控制该第一低温泵处的过程。
2.如权利要求1所述的系统,其中,该第二节点进一步包含一个第二低温泵,且该第一节点建构成控制该第一低温泵及该第二低温泵处的过程。
3.如权利要求2所述的系统,其中,该网络内的多个节点的每一个建构成控制该网络的其它节点的过程,且被选择作为一个主控器。
4.如权利要求3所述的系统,其进一步包含一个网络主机,该网络主机建构成选择该第一及第二节点之一作为一个主控器。
5.如权利要求4所述的系统,其中,该网络主机于侦测到主机节点处的一个错误时,指定该第一及第二节点的另一个作为主控节点。
6.如权利要求3所述的系统,其中,该多个节点的每一个彼此仲裁,以选择一个主控器。
7.如权利要求3所述的系统,其中,一个单一节点被选择作为一个主控器,该主控器为一个超级节点。
8.如权利要求7所述的系统,其中,于侦测到该超级节点的一个错误时,该多个节点的其它节点彼此仲裁,以选择一个继任超级节点。
9.如权利要求3所述的系统,其中,多个节点可被选择作为过程主控器。
10.如权利要求9所述的系统,其中,该第一及第二节点被选择作为过程主控器,该第一节点控制一个与该第一及第二低温泵相关的第一组过程,该第二节点控制一个与该第一及第二低温泵相关的第一组过程,该第一组包含至少一个与该第二组不同的过程。
11.如权利要求10所述的系统,其中,该第一及第二组过程的每一个包含下列之一或多个:与一个网络主机的通讯,网络管理,氦管理,构件监视及操作数据收集,安全互的控制,低温泵再生,粗抽及净化级,及控制低温泵构件互锁。
12.如权利要求10所述的系统,其进一步包含一个网络主机,该网络主机建构成指定过程至该第一及第二组过程。
13.如权利要求10所述的系统,其中,该第一及第二节点建构成彼此通讯,以指定过程至该第一及第二组过程。
14.如权利要求13所述的系统,其中,该些节点响应于接收将于该多个节点之间分配的第三组过程,而于该第一及第二节点之一或者两者处通讯。
15.如权利要求14所述的系统,其中,该第一及第二节点两者建构成包含完成第三组的所有过程的能
16.如权利要求14所述的系统,其进一步包含一个第三节点,其具有一个第三网络接口,该第三组过程于包含该第三节点的多个节点之间分配。
17.如权利要求16所述的系统,其中,该第三节点建构成于侦测到第一节点的一个错误时,控制该第一组过程的至少一个过程。
18.如权利要求16所述的系统,其中,该第三节点进一步包含一个压缩器。
19.如权利要求10所述的系统,其中,该第一节点建构成于侦测到第二节点的一个错误时,将该第二组的至少一个过程输入至该第一组之中,以控制该第二组的至少一个过程。
20.一种真空控制网络系统,其包含:
多个节点,至少一个节点包含一个低温泵;
网络环片段,其于节点对之间,形成一个具有多个节点的环;及
一个网络控制器,其建构成决定该网络环片段的一个错误,且控制网络环片段的致能及禁能。
21.如权利要求20所述的系统,其中,该网络控制器建构成禁能该网络环片段之一,而不论该网络环片段或相关节点的整体性。
22.如权利要求21所述的系统,其中,该多个节点建构成通过一个由被致能的网络环片段所形成的总线而通讯。
23.如权利要求21所述的系统,其中,该网络控制器为了响应于接收一个指示一个错误的网络环片段或节点的错误报告,而致能被禁能的网络环片段及禁能错误的网络环片段。
24.如权利要求20所述的系统,其中,该网络控制器包含于多个节点的一个第一节点处的电路
25.如权利要求24所述的系统,其中,该多个节点的一个第二节点建构成向该第一节点报告网络连接错误。
26.如权利要求20所述的系统,其中,至少一个节点建构成监视及侦测相邻网络环片段内的错误。
27.如权利要求26所述的系统,其中,该至少一个节点进一步建构成自一个共同节点报告一个侦测出的错误。
28.如权利要求20所述的系统,其中,至少一个节点可通讯地连接至一个真空工具控制器,以通过跨越该些网络环片段的通讯而控制该至少一个低温泵。
29.如权利要求28所述的系统,其进一步包含一个冗余讯号路径,其于一个第二节点及该真空工具控制器之间。
30.如权利要求28所述的系统,其中,该网络控制器包含于该真空工具控制器处的电路。
31.如权利要求20所述的系统,其中,至少一个节点包含用于控制该低温泵处的安全互锁的逻辑电路
32.如权利要求20所述的系统,其中,该多个节点的一个额外的节点包含一个压缩器及用于管理氦分配至该低温泵的逻辑电路。
33.如权利要求20所述的系统,其中,该低温泵为一个第一低温泵,且该多个节点的一个额外的节点包含一个第二低温泵,该至少一个节点包含用于控制该第一及第二低温泵接取一个共同真空歧管的逻辑电路。
34.如权利要求33所述的系统,其中,该逻辑电路进一步建构成用于在该多个节点之一或多个低温泵或压缩器处监视及控制下列之一或多个:达速度、温度、再生过程及氦分配。
35.如权利要求33所述的系统,其中,该逻辑电路进一步建构成用于大致上控制于该第一及第二低温泵的所有操作。
36.如权利要求33所述的系统,其中,该额外的节点包含用于控制该第一及第二低温泵接取一个共同真空歧管的逻辑电路,该额外的节点建构成实施该控制,以回应于至少一个节点终止该控制。
37.如权利要求33所述的系统,其中,该多个节点包含下列之一或多个:于多个节点之一或多个的涡轮分子泵、粗抽泵及压力量器。
38.如权利要求20所述的系统,其中,该多个节点的至少一个节点建构成用于传送关于多个节点之一或多个的操作的数据至一个外部的构件管理服务器
39.如权利要求38所述的系统,其中,该多个节点的一个第二节点建构成用于传送关于多个节点之一或多个的操作的数据至一个外部的构件管理服务器。
40.一种提供真空控制系统的方法,该真空控制系统具有多个建构成于一个环网络内的节点,该方法包含:
于环网络的一个第一节点处传送一个讯号横跨该环网络,该环网络具有一个对应于该环网络的一个第二节点的地址;
于该第一节点处,根据该第二节点响应于该讯号而来的通讯而建构横跨该环网络的通讯方向,该第二节点包含一个真空泵;及
于该第一节点处再建构通讯的方向,以响应于一个自另一个节点接收而来的讯号。
41.一种管理真空控制系统的方法,该真空控制系统具有多个节点,其被网络片段连接,以形成一个具有多个节点的环,至少一个节点包含一个低温泵,该方法包含:
禁能一个第一网络连接器,而不论该第一网络连接器的完整性;
于该多个节点的两个或更多个处,监视邻接该两个或更多个节点的每一个的网络连接器的完整性;
于一个节点处,侦测一个第二网络连接器处的错误,该第二网络连接器相邻于该节点;
致能第一网络环片段;及
禁能第二网络环片段。

说明书全文

低温网络

[0001] 相关申请案本申请案主张于2008年1月22日提申的美国临时申请案第61/011,819号的权利。所述申请案的整体教示以引用方式纳入本文中。

背景技术

[0002] 一个低温真空系统典型地包含至少一个低温真空泵(低温泵,cryopump)及至少一个压缩器,其用于提供压缩的氦至该低温泵。该系统亦通常包含其它构件,诸如粗抽泵、泵(单级低温泵)、涡轮泵、隔离及量器。这些构件一起操作以提供真空给一个较广系统,诸如一个用于半导体处理的群集工具。
[0003] 一个群集工具包含一个工具主控制器,其提供对于该群集工具内所有系统的上层控制。该工具包含一系列用于实施各种半导体制造过程处理室,诸如晶圆蚀刻、化学或电浆气相沉积、化、烧结、除气、晶圆传送及退火。这些过程通常是于个别的室之内实施,每一个室可以包含该低温真空系统的一个低温泵。
[0004] 除了低温泵之外,一个传统的真空系统典型地是包含一个网络接口终端,其作为该系统内的该工具主控制器及低温泵的网络之间的接口。其它真空系统构件,诸如粗抽泵、压缩器、量器、水泵、涡轮分子泵阀典型地是与该工具主控制器连接,以允许该工具主控制器发出命令,以控制这些构件的操作。发明内容
[0005] 本发明的实施例是提供一种真空控制网络,其包含多个节点,该些节点包含一或多个低温泵、压缩器、其它真空泵及相关装置。于节点对之间的网络环片段形成一个具有该多个节点的环,藉此能够通过该环的节点间通讯。一个位于该些节点的一处或该些节点外部处的网络控制器管理该网络,使得仅一个单一路径连接任两个节点,且其亦决定是否一个错误已经于该些环片段的一处或于该些节点的一处发生。根据一个侦测出的错误,网络环片段能够被致能及禁能,以重新建构该网络的拓朴,藉此致能所有网络节点之间的持续通讯。
[0006] 在本发明的进一步的实施例中,网络环片段可以被禁能或致能,而不受该网络连接器的整体性控制,举例而言,藉由禁能一个不危及的网络环片段连接器。于禁能网络环片段中,实际网络环可以形成一个虚拟“总线”。一个先前禁能的网络环片段可以被致能,以运送于另一个网络环片段或节点处一个错误之后的通讯。该些节点的每一个可以被建构成监视及侦测相邻网络环片段及节点的错误,向一个共同节点或网络控制器报告这些错误。
[0007] 于一个进一步的实施例中,至少一个节点可以可通讯地连接至一个个别真空网络控制器,以通过横跨该真空控制网络的通讯而控制真空泵及其它构件。为了提供额外的错误复原,一个冗余讯号路径可以被设置,以连接一个额外的节点及该真空网络控制器。
[0008] 进一步的冗余保护是于一个实施例中达成,该实施例包含自该真空控制网络至该工具主控制器或一个连接至该工具主控制器的集线器或类似装置的冗余通讯路径。
[0009] 于又一个进一步实施例中,该网络之一或多个节点可以包含逻辑电路,其是用于(或建构成用于):起始、控制及管理真空控制系统的操作过程,诸如氦管理;控制安全互及协调低温泵的群组再生及涡轮分子泵的粗及净化控制。该些节点的每一个可以因此操作作为一个过程主控器,控制位于本地且该网络的其它节点处的真空构件间的一组操作过程。因此,每一个过程主节点可以确保控制对于构成操作及管理该真空控制系统的整个过程的一部分的一组过程。于分配如此的功能中,一或多个节点可以建构成协调其它节点的操作,举例而言,藉由控制或分配氦供应至一个节点或自一个节点供应而来及控制接取一个真空歧管,以用于一个低温泵节点的再生。一个特别的节点可以建构成操作作为真空网络管理器,其监视及控制该网络的操作及组态。
[0010] 于另一个实施例中,一个单一节点可以被选择作为一个“超级节点”,以用于控制其它节点的过程。当作为该真空系统控制器的超级节点显示一个错误情况或者自该真空控制网络移除时,控制的责任被传送至该网络上另一个节点,其被选择作为一个继任超级节点。类似地,于一个包含多个过程主控器的实施例中,当该第一过程主控节点显示一个错误或变成不能使用时,对于一组操作过程的责任可以自一个第一过程主控节点传送至一个第二过程主控节点。
[0011] 另一个实施例是在包含以太网络环、星形及总线组态的拓朴中控制节点的错误之后使用真空网络控制自一个节点传送至另一个节点。
[0012] 一个另外的实施例是包含该构件监视服务器及该真空网络上的节点之间的冗余连接,以用于附加的错误容许。
[0013] 另一个实施例包含用于一个或多个真空构件是位于一或多个与该真空构件的其余构件不同的集线器上的组态的错误容许,诸如一个子组构中的一个压缩器。错误容许是透过其它项目冗余连接至不同的集线器及真空网络控制器监视及控制指定通讯片段至集线器而达成。附图说明
[0014] 由显示于后附图式的本发明的示范性实施例的更特定叙述,本案将为显明的,其中,类似的组件符号于不同的图中是指相同的组件。这些图不需要依比例绘制,反而是强调显示本发明的实施例。
[0015] 图1为一个采用一个真空泵网络的系统的示意图;
[0016] 图2为一个采用一个具有一个总线组态的真空泵网络的系统的示意图;
[0017] 图3为一个具有一个以太网络环组态的真空控制系统的示意图,其为示范本发明的一个实施例;
[0018] 图4a至b显示在一个网络环片段错误之前或期间一个具有一个以太网络环的真空控制系统;
[0019] 图5a至c为显示于图4的真空泵系统的节点的过程的流程图
[0020] 图6为一个显示图4的真空泵系统的节点处及节点之间的过程及通讯的暂时状态图;
[0021] 图7为一个具有一个星形拓朴内的节点的错误容许的真空控制系统的示意图。

具体实施方式

[0022] 本发明的示范性实施例的说明如下。
[0023] 图1为一个采用一个真空泵网络18的典型的先前技术真空系统的示意图。采用如此的网络的示范性真空系统在标题为“真空系统信息网络”的美国专利第6,671,583号中提出,其整体以参照方式并入本文。一个网络接口终端(Network Interface Terminal,NIT)12通过该网络18连接至一个群集工具内的一或多个泵。图1所示的系统包含各种泵,包含一个低温泵20、一个水泵22及一个涡轮及水泵的组合24。
[0024] 除此之外,该网络接口终端12通过一个RS-232连结6而与一个工具主控制器4接口连接。该网络接口终端12亦能够通过一个中央控制链路10而连接至诸如一个中央控制站8的其它系统,且通过一个服务链路14而连接至一个服务终端16。
[0025] 该网络接口终端12仅支持具有一个适当的网络通讯接口的真空构件。不能够连接至该网络接口终端12的第三方传感器必须被直接连接至该工具主控制器4,因而对于工具主控制器4放置更多负担。
[0026] 图2为一个先前技术已知的第二真空系统30的一个示意图。一个真空网络控制器(VNC)34取代图1的网络接口终端12的位置。一个真空网络控制器更完全叙述于标题为“真空网络控制器”的美国专利第6,272,400号中提出,其整体是以参照方式并入本文。该真空网络控制器34通过一个工具通讯链路32而与工具主控制器4通讯,工具通讯链路
32不受限于只为图1的连结6的RS-232。使用一个弹性的通讯接口40,该真空网络控制器
34通过各种协议的任一个而与一个中央控制站8通讯。于图2的显示系统中,该真空网络控制器34亦与一个制造设备网络36及一个服务器38作接口连接。
[0027] 该真空网络控制器34通过一个菊链串行总线42,诸如一个BitBus,而与多个真空泵20、22、24、44及其它构件通讯,其它构件是诸如阀46、量器48、粗抽泵50及压缩器52。此系统的一个缺点为:为了将一个新的构件插入该总线42的中间,该总线及该些构件之间的连结必须打断。此外,假如一个构件或其的连结错误,则所有设备中止控制中心。
[0028] 图3为一个用于一个真空控制系统的真空控制网络300的示意图。该网络300包含许多连接为一个以太网络“环”的节点,包含一个第一真空泵(泵1)340,一个第二真空泵(泵2)350,一个第三真空泵(泵N)360,及一个压缩器370。于真空应用中,该第一真空泵340、第二真空泵350及第三真空泵360的每一个可以为一个低温泵或一个吸附或机械粗抽泵,该压缩器370提供一个冷冻剂(例如氦)给每一个低温泵。
[0029] 一个网络主机310操作作为一个整体主机工具控制器。该主机310提供高阶命令给一个分布式控制组态中的网络300的每一个节点处的构件。该主机310与该真空控制网络300上的每一个节点通讯,以监视及控制于该第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、该压缩器370及其它设备处的构件及过程,其它设备诸如水泵、涡轮分子泵、粗抽泵、量器或真空隔离阀,其可以包含该网络300上另外的节点。于该主机310及该网络300的一个第一节点,泵1 340,之间的通讯是透过一个主机网络链路315而实施。
[0030] 该网络300可以包含一个利用传输控制协议及因特网协议(TCP/IP)的以太网络实体层,以便利该主机310、该第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、该压缩器370及该网络300上其它节点之间的节点间通讯。因此,每一个节点包含一个以太网络开关,以太网络媒体存取控制(MAC)及其它逻辑(亦即,中央处理单元(CPU)),其为一个网络通讯接口,以用于致能节点间传输控制协议及因特网协议通讯。再者,该网络300的节点连接成致能一个以太网络环拓朴:泵1 340通过网络链路(下文称为“环片段”)335A连接至泵2 350;泵2 350通过网络环片段335B连接至泵N 360(或一或多个中间节点,如以虚线显示);泵N 360通过网络环片段335C连接至压缩器370;且压缩器370通过网络环片段
335D连接至泵1 340。这些网络环片段335A-D为每一个节点处的两个以太网络端口(“泵网络1”及“泵网络2”)之一,有效地形成一个连接所有节点的“环”。网络链路335D显示为一个有点的线,以显示一个禁能的冗余链路,下文参照图4a-b作进一步叙述。
[0031] 因此,一个主机310利用该网络300的环拓朴,以与该第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、该压缩器370及该网络300上其它节点通讯,以监视及提供一个真空泵系统的高水平控制程序。该主机310能够通过以太网络或现有RS-232方法与真空网络通讯。举例而言,该主机可以发出通讯以起始群组再生、个别泵再生或氦管理,再组构该些节点或于一或多个真空泵处运用隔离阀控制。或者,称为“主机功能”的如此之用于管理及控制的功能可以分散于该第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360及该压缩器370之间,如下文参照图7作叙述。
[0032] 每一个节点可以被该主机310指定一个局域网络地址(例如,一个因特网协议地址)或者自主地与其它节点协调一个局域网络地址。该主机310传送网络通讯讯息至网络集线器312或其它网络接取点,其通过该主机网络链路315而绕接该些通讯讯息至泵1。或者,该网络集线器312可以被省略,该主机310直接连接至泵1 340或其它节点。通讯讯息系可以透过一个冗余主机连结335E而绕接至泵2或另一个节点,藉此于主机网络链路315或泵1变成不能使用或禁能的情况下,提供一个“备用”通讯链路。接着,主机通讯讯息于以太网络环内的节点之间绕接,以到达该些通讯讯息被导引的节点。再者,每一个节点监视其之以太网络端口的进来及出去的网络流量。通讯讯息被监视及通过网络300传送的示范性过程,且特别是于包含以太网络环的网络节点之间,系于下文参照图5a-c及图6而更详细叙述。
[0033] 该压缩器370,或者可替代地一个真空泵或其它节点,可以被建构成通过一个外部网络链路386而与一个构件监视服务器(CMS)385通讯。于如此的操作中,一或多个节点,诸如该第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、该压缩器370及量器是提供关于其的效能、组态或其它特性的数据,其接着指示该真空泵系统的状态。该数据是通过该些节点之一而绕接至该构件监视服务器385,该些节点之一是诸如压缩器370,该构件监视服务器385收集该数据,以用于分析该真空泵系统。根据此分析,该真空泵系统的操作能够被最佳化或侦测错误。由其它节点之一至该构件监视服务器385之一个另外的冗余链路(未显示)可以被使用于假如该主链路失败的情况下,提供至该构件监视服务器385的冗余通讯。
[0034] 图4a为一个真空控制系统400的一个方图,其可以并入上文参照图3的网络300特色。低温泵1 440、低温泵2 450、真空泵3 460及压缩器470是通过网络环片段
435A-D连接,以形成一个以太网络环。主机410是通过主机网络链路415而连接至低温泵
1 440,以用于通过以太网络环传送通讯讯息。一个冗余主机网络链路416致能于一个错误的情况下的如此的通讯讯息。低温泵2通过一个外部网络链路486而连接至一个构件监视服务器(CMS)485。或者,该构件监视服务器485或冗余主机网络链路416可以与该网络内的其它节点连接。
[0035] 低温泵1 440操作作为该网络400的一个“超级节点”或者作为一个“过程主控器”,其意谓其是实施额外的功能,以管理该真空网络400及/或控制该节点构件450、460及470处的过程。该节点440、450、460及470之一或多个可以被建构成具有操作作为一个过程主控器或一个超级节点的能。于一个超级节点的组态中,该主机410指定该些节点的一个单一节点作为该超级节点,或者该些节点可以于该些节点之间仲裁。作为指定的超级节点,低温泵1 440是实施网络管理,控制网络链路435A-D的一个断接的指定,及控制该真空控制系统的所有或大致上所有操作过程。或者,于一个过程主控器组态中,多个节点被选择作为过程主控器,其中,每一个节点控制一个个别组过程。该个别组过程可以彼此不同,藉此提供给每一个过程主控器一个不同的责任、管理及控制的指定。为了容纳节点选择作为过程主控器,该些节点的某些或全部(例如节点440,450,460,470)可以藉由硬件软件及显示对于可以被指定给多个节点的过程的任一个或全部的控制所需的网络接口而建构。
作为一个选择的过程主控器,举例而言,低温泵1 440可以被选择作为针对网络管理过程的过程主控器。假设所有网络环片段435A-D系为可操作的,于初始化该真空控制网络400时,低温泵1 440(作为一个过程主控器或超级节点)是藉由映像一个“虚拟断接”至个别节点(低温泵1 440及低温泵2 450)之间的网络而禁能一个诸如435A的网络环片段。于如此实施之下,低温泵1 440指示其本身及低温泵2 450,以避免通过网络环片段435传送任何通讯讯息。因此,剩余的网络环片段435B-D形成一个网络总线,节点间通讯及与主机
410的通讯是通过该网络总线而被传送。
[0036] 图4b为一个错误于一个网络环片段内之后的真空控制网络400的一个方块图。于此,网络环片段435B变成禁能的,其可以肇因于在一个节点处连接该连网硬件(例如以太网络开关)的实体线的错误或该节点处的设备被移除或完全不可操作。于此错误之前,低温泵1 440藉由映像一个虚拟断接至该片段435A而导致网络环片段435A被禁能,如示于图4a。返回图4b,可看见的是,除了网络环片段435B处的目前错误之外,映像至网络环片段435A的先前的断接是防止该网络400的低温泵2 450及其它节点之间的通讯。
[0037] 真空泵3 460举例而言,藉由侦测封包错误或发出一个周期性的ICMP“回波请求(echo request)”及倾听自其它节点而来的一个对应的“回波响应”,而监视网络环片段435B-C上的网络通讯。因此,真空泵3 460侦测于网络环片段435B上的断接,且传送一个指示该断接的位置的错误报告给低温泵1 440。可替代地或此外,低温泵2 450可以侦测于网络环片段435B处的断接,且藉由致能网络环片段435A及传送对应的错误报告跨越该网络环片段435A,而传送该报告至低温泵1 440。
[0038] 或者,本发明的实施例可以采用扩充树协议(Spanning Tree protocol),一个致能以太网络冗余的通讯协议。于扩充树协定中,于低温泵1 440处的根节点是于一个循环间隔(例如,2秒)下传送拓朴信息至节点低温泵2 450、真空泵3 460及压缩器470处的各种开关,且接收一个响应,其指示是否每一个开关能够验证此拓朴。假如不是,则其是于其的拓朴表中实施适当的拓朴改变,且传送这些改变至该些开关。每一个开关建构成回应一个在扩充树协议下定义的接收到的拓朴。
[0039] 为了响应由低温泵2 450所传送的报告,低温泵1 440(作为一个过程主控器或超级节点)为移除于网络环片段435A的虚拟连结,且映像一个断接至网络环片段435B。于如此实施时,低温泵1 440藉由透网络环片段435A传送指令至低温泵2 450而致能网络环片段435A,以通过网络环片段435A传送网络封包。再者,低温泵1 440传送指令至低温泵2450及真空泵3 460,以禁能网络环片段435B上的通讯。因此,网络400被建构成持续于所有节点之间操作及通讯,以响应于该网络400中的一个错误。针对一个错误事件于每一个节点处的过程于下文参照图5a至c作更详细叙述。
[0040] 图5a为一个流程图,其显示可以被图4a至b的低温泵1 440所采用以用于初始化网络400、侦测错误及自该错误复原的方法。参照图4a,低温泵1 440(作为一个过程主控器或超级节点)与该主机410通讯,其可以自该主机410接收关于初始化及建构该网络400及对应的真空控制系统的指令(510)。如此的指令可以关于,举例而言,用于该网络400上的真空泵440、450、460及470的每一个的运算命令及设定,以及一个辨识及初始化每一个节点的程序。低温泵1 440亦可以确认网络环片段435A-D的每一个是藉由于该网络400上广播状态指示器而被致能。
[0041] 一旦其确认网络环片段435A-D的每一个被致能,低温泵1指定网络环片段435A作为一个虚拟断接,如上文所述(515)。因此,低温泵1是通过网络环片段435D绕接所有节点间通讯,且监视网络环片段435D的状态以及网络400的状态(525)。于监视网络状态之下,低温泵1 440倾听起源于其它节点的报告,以侦测该网络400上的一个错误(530)。假如一个错误被报告,则该错误的位置被决定(535)。参照图4b,举例而言,真空泵3 460报告网络环片段435B上的错误,其向低温泵1 440指示该错误的位置。低温泵1 440致能网络环片段435A,且映像一个断接至网络环片段435B,藉此致能一个包含网络环片段435A、网络环片段435D及网络环片段435C的通讯总线。
[0042] 然而,在映像该断接至网络环片段435B之前,该些网络节点的每一个可以已经建构成通过对应于一个网络路径的特定端口而绕接网络讯号流至接收的节点。一个如此的建构方法参照图5c于下文叙述。网络环片段435B及网络环片段435A的该致能及禁能可以分别导致如此的建构成为不能实行的。因此,低温泵1 440广播一个“地址建构重置”命令至该网络400上所有节点,导致每一个节点重置绕接组态,及鉴于重新建构的网络400而重新建构这些设定。
[0043] 图5b为一个流程图,其显示可以被图4a至b的低温泵2 450所采用以用于建构及监视该节点的网络数据流的方法。当低温泵1 440指定网络环片段435A作为一个虚拟断接时(515),低温泵2 450藉由禁能经过网络环片段435A的数据流而接收及实施此指定(560)。因此,所有网络数据流通过网络环片段435B而被绕接,且低温泵2 450监视网络环片段435B的整体性(565)。当低温泵2 450侦测到网络环片段435B内的一个错误时,其可以致能网络环片段435A(虽然其被指定为一个虚拟断接),以将该错误向低温泵1 440报告。
[0044] 图5c为一个流程图,其显示可以被图4a至b的真空泵3 460所采用以用于建构及再建构网络寻址及数据流的方法。此方法可以被其它节点采用,诸如低温泵1 440、低温泵2 450及压缩器470,以用于决定网络数据流设定。于建构之前,真空泵3 460可能不具有关于该网络400内其它节点的信息,包含其的位置,且因此可能并不知道哪一个网络被使用于传送至一个特定的节点。因此,真空泵3 460反而是于网络端口上广播一个接收节点的位置,诸如低温泵1 440。因此一个网络环片段系被禁能(例如,网络环片段435A),真空泵3 460将仅于一个端口(例如,连接至网络链路435C的端口)处接收自接收节点而来的响应(592)。真空泵3 460指定此端口用于传送网络数据流至该接收节点(594)。上述程序对于一个端口尚未被指定的每一个新的接收地址重复实施。为了回应于一个举例而言由低温泵1 440所发出的重置命令(545),真空泵3 460重置所有如此的指定(594),且返回广播每一个接收节点的地址(590),藉此根据一个重新建构网络400而建立指定端口。
[0045] 图6为一个显示图4的真空控制系统的节点处及节点之间的通讯及过程,且可以结合上文参照图5a至c的方法。超级节点低温泵1 440显示于状态图的右方及左方两者,以显示其与压缩器470及低温泵2 450的连接。于状态610中,网络400是以一个映像于网络环片段435A的虚拟断接而建构,虚拟断接如低温泵1 440及低温泵2 450之间的“X”所显示。根据示于图5c的方法,真空泵3 460为广播一个寻址至低温泵2 450的封包。左边封包是通过网络400而传递,其中,其终止于低温泵1 440,此是由于网络环片段435A处的断接。右边封包是于低温泵2 450处被接收及确认。为了响应,于状态620中,低温泵2450指派(指定)其的右边端口,以用于与真空泵3 460通讯,且传送一个响应至真空泵3
460。类似地,真空泵3 460接收该回应,且指定其的右边端口,以用于与低温泵2 450的进一步通讯。
[0046] 于状态630中,低温泵2 450侦测于网络环片段435B处的错误,如示于其左方的一个“X”。于状态640中,低温泵2 450致能网络环片段435A,以传送一个错误报告至低温泵1 440。低温泵1 440确认该错误报告,且重新建构该网络400,以分别致能及禁能网络环片段435A及网络环片段435B。
[0047] 为了传递此组态至所有节点,低温泵1 440于状态650之下于该网络400广播一个地址组态重置(端口重置),其是于所有其它节点处被确认,且导致这些节点重置地址端口指定。因此,于状态660中,真空泵3 460重复于状态610处之前一个广播,且除了网络环片段435B,而非网络环片段435A,被禁能。因此,朝向低温泵2 450的广播仅于真空泵3460的左边端口处被传送。该广播封包跨越该网络400而被传送至低温泵2 450,其接收及确认该封包。于状态670中,低温泵2 450指定其的右边端口用于与真空泵3 460通讯,且传送一个响应至真空泵3 460。类似地,真空泵3 460接收该回应,且指定其的左边端口用于与低温泵2 450的进一步通讯。
[0048] 图7为一个具有一个星形拓朴内的分布式控制功能及错误容许控制的真空控制系统700的示意网络图。低温泵1 740被指定为一个“主控”节点,其为一个过程主控制器或一个超级节点,且响应于由主机710所发出的如此的命令,且作为该真空系统控制器。于一个超级节点组态中,指定的超级节点可以建构成控制于每一个其它节点的所有功能操作,包含于低温泵、压缩器及其它真空构件的功能。举例而言,超级节点可以监视及控制每一个节点的达速度或温度,管理一个压缩器处的氦分配,或者可以藉由协调多个低温泵内的再生而起始一个再生过程。于一个过程主控制器组态中,操作过程可以于多个选择成为过程主控制器的节点之间分配,其中,该些过程主控制器的每一个可以显示对于其它节点的控制,以管理其的个别的操作过程。如此的操作过程能够包含,举例而言,与一个网络主机的通讯,网络监视及管理,氦管理,构件监视及操作数据收集,安全互锁的控制,低温泵再生,粗抽及净化级,及控制低温泵构件互锁。该真空控制系统700的这些及其它操作过程可以于一组分散于多个节点的过程之下被考虑,其中,每一个被选择作为一个过程主控制器的节点被指定这些过程的一个子集。
[0049] 低温泵的每一个以及其它真空系统构件740、750及760可以包含逻辑,以操作作为一个主控节点(亦即,作为一个过程主控器或超级节点),于此情况下,真空系统构件740、750及760的任一个可以被指定为一或多个操作过程的一个主控器,或者可以取得如此的过程的控制,以响应于先前指定低温泵或真空系统构作变成不可使用或错误。假如如此的一个变成不可使用的节点为一个超级节点,则另一个低温泵可以被选择成为超级节点。于该网络的初始化及响应于一个错误两者的期间,一个超级节点的选择或指定过程至多个过程主控器可以被一个网络主机710所控制,或者可以藉由于多个节点740、750、760及770之间仲裁而完成。真空控制网络软件将认知控制器的损失,且重新指定一个新的节点作为一个过程主控器或用于真空网络控制器的超级节点。当低温泵1 740的错误或移除是于该网络上被侦测出时,该真空网络或操作过程的控制可以自低温泵1 740传送至真空泵3 760。决定一个主控节点的丧失的方法可以包含该主控器的回波检查的侦测的节点丧失或者丧失该主控器对于该些节点所传送的回波检查的回应,且传送该“主控”节点功能至该阶层表上线上的下一个,该表的构件及状态自动更新。
[0050] 低温泵1 740包含硬件及软件,以作为用于实施多个过程的真空系统控制器,以响应于自主机710而来的指令。于某些如此的过程中,每一个低温泵及压缩器可以被建构成用于实施这些过程,以响应于自该主机710而来的高阶指令,其意谓每一个低温泵及压缩器节点可以被选择成为一个用于多个操作过程的任一个的过程主控器。举例而言,低温泵2 750及压缩器770可以使用一个类似于如上文所述的低温泵1 740的方式建构,藉此可以被选择作为一个过程主控器。于其它系统过程中,特别是需要于多个系统构件(亦即,低温泵及压缩器)之间协调的过程,一个“主控”节点(包含一个低温泵、压缩器或其它真空系统构件)可以控制其它系统处的过程,以完成该过程。举例而言,作为一个超级节点或作为一个用于再生过程的过程主控器的低温泵1 740可以接收指令,以实施一个群组再生以于该些低温泵740、750、760的每一个低泵面板处蒸发捕获的气体。为了最佳化再生,低温泵1 740控制其它低温泵750、760,以协调低温泵740、750、760之间的再生的阶段。特别是,于起始时或于再生的“粗抽”阶段,低温泵1 740可以同时对于所有低温泵740、750、760致能接取一个粗抽歧管(未显示)。一旦起始阶段完成,低温泵1 740可以防止多个低温泵接取该粗抽歧管,反而是致能于一个交替顺序下一次接取一个低温泵,藉此防止于多个低温泵之间气体的交互污染。
[0051] 类似地,压缩器770建构成自主地或响应于由主机710或低温泵1 740所提供的指令而实施某些功能,而非直接被该主机710控制。举例而言,该压缩器能够建构成作为一个用于氦管理的过程主控器,藉由监视于每一个低温泵的氦压力及操作条件,管理至每一个低温泵740、750、760的每一个的氦供应。氦管理可以藉由通过该网络与每一个低温泵通讯、通过传感器测量氦压力或者上述两者而完成。根据此监视,该压缩器770因而可以增加或减少分配给每一个低温泵的氦。该压缩器亦能够收集操作数据,如上文所述,以用于传送至一个构件监视服务器785。
[0052] 如图所示的真空控制系统700建构为一个集中化网络,其中,每一个节点(亦即,低温泵740、750、760及压缩器770)连接至一个中央网络集线器712,以用于该些节点之间及该主机710的通讯。或者,该系统700可以建构为一个以太网络环网络,诸如参照图3于上文所叙述的网络300。如此的组态能够致能一个简化的网络拓朴及自网络错误中回复,同时亦致能真空控制系统构件之间的分配功能。
[0053] 虽然本发明已经参照其的示范实施例而特别地予以显示及叙述,熟悉本项技术者将了解的是,形式及细节上许多变化可以于本文在不偏离由权利要求书所涵盖的本发明的范畴之下实施。
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