一种基于can总线的胶泵控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体装备控制系统技术，具体地说是一种基于CAN总线的胶泵控制系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]胶泵是涂胶、显影设备的关键部件，其工作原理是通过电机旋转压缩胶泵内曩体，继而以一定速度将一定容积的光刻胶吐到晶圆表面上；然后电机反转从胶瓶内回吸光刻胶到泵体内，用于下一次吐胶。由于光刻胶内有溶剂通常以液态形式存在，在光刻胶涂敷工序中多利用高速旋转的方式，借助离心力将光刻胶均匀的涂敷在衬底上，最后在衬底表面形成一层厚度均匀、附着性强、无缺陷的光刻胶层。
[0003]现有胶泵控制系统多采用RS422或RS485总线通讯方式，只能构成主从式结构系统，系统的实时性和可靠性较差，且多是从国外进口，价格昂贵，维护不方便。CAN-bus(Controller Area Network)即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一,它是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有较高的位速率，高抗干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。因而，开发一套基于CAN总线的、实现PC客户端与工业触摸屏客户端多主方式胶泵控制系统就显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]针对现有胶泵控制器系统多采用RS422或RS485总线通讯方式，只能构成主从式结构系统等不足之处，本发明要解决的问题是开发一套基于CAN总线的、实现PC客户端与工业触摸屏客户端多主方式胶泵控制系统。
[0005]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种基于CAN总线的胶泵控制系统，包括:
[0006]若干个胶泵控制器，连接到CAN总线上，还与胶泵一对一连接，用于控制胶泵进行光刻动作；
[0007]若干个PC客户端，连接到CAN总线上，用于与所述胶泵控制器通信；
[0008]和/或若干个工业触摸屏客户端，连接到CAN总线上，用于与所述胶泵控制器通?目。
[0009]所述胶泵控制器包括:
[0010]ARM Cortex-M3 内核处理器，
[0011]CAN收发器，与所述ARM Cortex_M3内核处理器连接，用于连接PC客户端和/或工业触摸屏客户端；
[0012]1 口，与所述ARM Cortex-M3内核处理器连接，用于与PLC连接，实现1点控制；还用于与胶泵的压力传感器及HOME传感器连接，读取压力传感器及HOME传感器值；
[0013]PWM及反向器电路,与所述ARM Cortex_M3内核处理器连接,用于与步进电机驱动器连接，实现胶泵的吐胶和吸胶；
[0014]EEPROM存储器，与所述ARM Cortex_M3内核处理器连接，用于存储配方、吐胶量校准表及其它配置数据；
[0015]RS232转换电路及接口，与所述ARM Cortex_M3内核处理器连接，用于与调试PC相连，实现串口调试。
[0016]所述PC客户端通过PCI接口 CAN卡、PCIe接口 CAN卡、USB接口 CAN卡、以太网口CAN卡或RS232转CAN模块连接到CAN总线上。
[0017]所述工业触摸屏客户端是一种采用ARM9处理器、带触摸屏显示的控制装置，可提供面板安装和手持两种工作方式，采用WinCE操作系统，提供与PC客户端相同的功能，通过CAN模块连接到CAN总线上，与胶泵控制器进行通信。
[0018]所述1点控制是指胶泵控制器可接收PLC的1控制信号，实现相应的功能。
[0019]一种基于CAN总线的胶泵控制系统的其控制方法，胶泵控制器包括主任务模块和子任务模块，执行以下步骤:
[0020]主任务模块的接收来自CAN总线或1点的任务指令；
[0021]判断任务指令的格式是否正确，如果正确则继续执行，否则回复错误信息并返回；
[0022]查询任务指令状态表，判断胶泵状态是否允许执行该任务，如果允许则继续执行，否则回复错误信息并返回；
[0023]将任务指令通过邮箱分派到相应的子任务模块中，主任务模块返回，继续从CAN总线或1点接收任务指令；
[0024]子任务模块从邮箱中接收到任务指令后，依据格式判断是否为步进电机相关任务指令，如果不是，则执行相关操作，回复任务指令执行结果并返回；如果是步进电机相关任务指令，则将胶泵状态设置为忙状态，回复任务指令执行结果；
[0025]子任务开始执行，如果在执行过程中出现错误，则将泵状态设置为错误状态并返回；如果子任务正常执行结束，将泵状态设置为空闲状态，子任务模块返回，继续从邮箱中接收任务指令。
[0026]所述胶泵控制器自动生成吐胶量校准表，包括以下步骤:
[0027]设定校准测试实验的吐胶量和速度步长；
[0028]将测试用的盛胶的容器置于可编程读数天平上；
[0029]根据设定步长循环执行配方，控制胶泵吐胶，将胶吐到容器中，每执行完一个配方，读取一次天平的读数，将数值存储在文件中；
[0030]执行完所有配方，形成一张不同速度下不同吐胶量的重量表；
[0031]将重量换算为体积，与设定值进行比较，形成吐胶量校准表。
[0032]本发明具有以下优点及有益效果:
[0033]1.本发明客户端与胶泵控制器之间采用CAN总线进行通信，CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，允许多个客户端同时向胶泵控制器发送指令，单个节点发生故障时对整个系统不会产生破坏,实时性和抗干扰性好。
[0034]2.胶泵控制器可以通过PC客户端、触摸屏客户端和1点三种方式进行控制，操作方便、灵活。
[0035]3.本发明的控制方法基于嵌入式实时多任务操作系统实现，包括主任务模块和子任务模块，可以并行执行多条任务指令，提高了设备的生产效率。
[0036]4.本发明具有自动生成吐胶量校准表功能，按照设定的吐胶量和速度步长，自动生成吐胶量校准表，提高了吐胶量校准的精度并缩短了校准所用时间。
【附图说明】
[0037]图1为胶泵控制系统的系统结构图；
[0038]图2为胶泵控制器的硬件组成结构框图；
[0039]图3为胶泵控制器并行执行多条任务指令流程图；
[0040]图4为胶泵控制器自动生成吐胶量校准表流程图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0042]如图1所示，为胶泵控制系统的系统结构图，包括胶泵控制器、PC客户端和工业触摸屏客户端三个组成部分，PC客户端和工业触摸屏客户端通过CAN总线可同时与胶泵控制器进行通信。在本实施例中，最多允许32个客户端与32个胶泵控制器进行多对多控制。
[0043]如图2所示，为胶泵控制器的硬件组成结构框图，主要由ARM Cortex_M3内核处理器(本实施例中为STM32F103ZET6)、CAN收发器、1 口、PWM (脉冲宽度调制)及反向器电路、EEPROM存储器和RS232转换电路及接口组成。其中，ARM Cortex_M3内核处理器，通过CAN收发器与PC客户端及工业触摸屏客户端进行通信；通过1 口与PLC相连，实现1点控制功能；通过PWM (脉冲宽度调制)及反向器电路与步进电机驱动器相连，实现胶泵的吐胶和吸胶功能；通过1 口读取胶泵的压力传感器及HOME传感器值；通过EEPROM存储器存储配方、吐胶量校准表及其它配置数据；通过RS232转换电路及接口与调试PC相连，实现串口调试功能。
[0044]胶泵控制器的软件基于嵌入式实时多任务操作系统，本实施例中采用μ C/0S-1I实现，包括主任务模块和子任务模块，可以并行执行多条任务指令。实现的具体功能包括胶泵的初始化、读取胶泵状态、