专利名称：全自动精密丝网印刷机中软、硬件结合多等级异常处理方法
技术领域：
本发明涉及一种全自动精密丝网印刷机中软、硬件结合多等级异常处理方法，适用于半导体领域全自动设备的异常处理。
背景技术：
在半导体生产中，所述全自动精密丝网印刷机包括自动上、下料、传输、图像匹配 定位、印刷、烘箱加热、冷却等机构，是一种大型、复杂、高精密的设备，含有17个线性电机， 各机构同时运动并且设备要求无人值守，UPH产效高，易维护和操作，所以必须有完备的一 套异常监控、显示、报警、处理机制去实时、准确捕捉整个设备的所有异常，保证设备高效、 高稳定性运行。半导体设备传统的异常处理机制通常全由软件控制，这样不仅增加了计算机系统 的资源占用率，而且导致响应处理速度也不高。另外没有对故障进行分等级处理，故障发生 后全部停机运行甚至仅弹出对话框说明，操作不够灵活。中国专禾Ij “一种计算机应用程序的监控及异常处理方法”(申请号 200610104447. 9)公开了一种监控及异常处理方法，它的方法是开辟了应用程序进程和异 常监控进程，用异常监控处理进程去监控应用程序的各个模块，并使用异常处理进程调用 应用进程，在异常发生时能够结束应用进程和重新启动应用进程。虽然多线程之间同步设 计较为复杂，但是进程与线程相比开销较大，同时不如多线程之间关系紧密，不方便相互通 讯和数据交换，特别不便于管理。同时上述方法仅限于软件层面，没有使用硬件模块去处理 异常，大大影响了异常处理的实时性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高异常处理速度，并提供用户灵活 处理方法的全自动精密丝网印刷机中软、硬件结合多等级异常处理方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案本发明的步骤如下一、建立后台运行多线程在所述印刷机的控制系统软件这一程序进程内部建立以下worker线程A、异常登记及严重故障处理线程，简称A模块；
B、I/O状态及故障信号监控线程，简称B模块；C、故障显示线程，简称C模块；D、功能逻辑模块线程，简称D模块；所述D模块为所述印刷机所有机构运行线程，包括上料模块，双爪模块、印刷模 块、炉前模块和炉后模块这5个线程；所述worker线程的优先级相同并低于进程的UI线程，即所述worker线程在后台执行；二、使用PLC建立硬件独立异常I/O处理模块，简称E模块；所述E模块使用PLC 处理所有I/O型警告和故障，把所有警告点并联起来，根据面板上的“启动按钮”把一般故 障点按组并联起来；任一 I/O警告故障发生则跳到警报地址触发报警；任一 I/O —般故障 发生则根据其所在组跳到相应面板启动按钮地址并触发命令，即通过改变输出I/O电平使 其启动“停止”，其它的机构的运行不受影响；三、故障交互异常发生，设备立即报警首先把故障划分为3种等级，即警告故障、一般故障和严重故障；所述警告故障指I/O警告故障；所述一般故障包括I/O —般故障和逻辑一般故 障；(1)警告故障当发生警告故障时，E模块立即捕捉到，并报警提示用户，B模块实时监控读取出 当前I/O警告故障信息，A模块读取并登记此警告故障信息，用户通过C模块显示读取，D模 块仍自动运行，不停机；当过了一定时间后，B模块中的I/O警告故障信号导致了 D模块内 的某模块运行条件不足而中断运行；过程线路=E-B-A-G和B-D ；(2) I/O 一般故障当发生I/O —般故障时，E模块立即捕捉到，并通过I/O输出处理相关的部分机构 工位的启动开关为“停止”，B模块实时监控读取出当前I/O —般故障信息，A模块读取并登 记此信息，此时D模块中的各模块内部因为B模块内各机构开关信号运行条件从“启动”变 为“停止”，从而使相关各机构模块全部停止运行，即相当于硬中断；用户通过C模块调用A 模块信息显示把此异常显示到故障对话框的“故障”栏内；过程路线=E-B-A-C和B-D，各路 线因模块是线程而并行执行；(3)D模块内逻辑一般故障D模块内某一模块内部发生了逻辑一般故障，则此模块自动软中断，通过while循 环自锁，报警并描述好故障源详情，并在内部通知B模块，然后内部传递故障信息给A模 块登记；B模块收到信息后再触发E模块修改停止此模块相关的面板“启动”按钮开关状 态为“停止”，其它的模块不受影响，用户通过C模块去读取故障信息并处理；过程路线 D-B-E-A-C ；(4)严重故障严重故障时，D模块内的某模块发生严重故障则立即发送信息，并登记严重故障的 详细分析给A模块，然后D模块发信息给B模块，B模块通知E模块触发停止所有面板上 的“启动”按钮为停止状态；A模块收到D模块的严重故障信息会立即执行严重故障处理方 案即急停所有电机运行，回传线程退出事件给D模块，D模块内部所有模块全体内部线程 退出；过程路线D-A-C，D-B-E，线路因模块为线程而并行执行；四、用户故障处理用户先按下报警复位，取消蜂鸣器报警，再打开C模块对话框查看故障信息，根据 故障信息情况进行相应的处理；(1)警告故障用户可以暂时不用处理，这只是暂时提醒用户，不久后设备会因为当前机构模块“硬中断”而停止运行，这时用户在运行时或停止后处理；(2) 一般故障用户直接处理的一般故障包括I/O —般故障和逻辑一般故障，并按设备面板上相关“启动”按钮，恢复自动运行；当未消除故障时则重复执行所述步骤三和步骤四的过程；(3)严重故障用户必须重新初始化所述设备，初始化内部重新开辟D模块内部所有逻辑功能模 块线程，成功后并按所述设备面板启动按钮恢复整机自动运行即D模块内各模块自动运 行。本发明的有益效果如下(1)采用了软、硬件相结合的异常处理，提高了设备的异常处理速度，并减小了程 序控制软件的资源占用率；(2)划分了异常等级，并提供用户灵活处理方式，使用警告机制提高了设备运行时 间。
图1为本发明的系统示意图。图2-4为本发明的E模块的部分设计图。图5为“上料货盘满”警告故障实例的示意图。图6为I/O —般故障的异常处理流程图。一、在图1和图5中，1、上料模块，2、双爪模块，3、印刷模块，4、炉前模块，5、炉后模 块，6、料片，7、上料机械手，8、硬限位块，9、货盘，10、货盘满检测开关，11、上料位有盘检测 开关，A、A模块，B、B模块，C、C模块，D、D模块，Ε、E模块。二、对图6说明如下在图6中，A模块登记所有已经发生的异常信息，B模块监控所有I/O信号状态包 括I/O —般故障点故障情况，另可以对I/O的输出状态进行修改。C模块提供异常显示对话 框。D模块是所有机构运行线程。图6中的虚线间隔开的模块都是同时执行，所述虚线是调 用情况。
具体实施例方式下面结合图1-6具体说明本发明的异常处理方法。本发明异常处理方法的具体步骤如下一、建立后台运行多线程在所述印刷机的控制系统软件这一程序进程内部建立以下worker线程A、异常登记及严重故障处理线程，简称A模块；B、I/O状态及故障信号监控线程，简称B模块；C、故障显示线程，简称C模块；D、功能逻辑模块线程，简称D模块；所述D模块为所述印刷机所有机构运行线程，包括上料模块(1)，双爪模块(2)、印 刷模块⑶、炉前模块⑷和炉后模块(5)这5个线程；
所述worker线程的优先级相同并低于进程的UI线程，即所述worker线程在后台 执行；二、使用PLC建立硬件独立异常I/O处理模块，简称E模块；所述E模块使用PLC 处理所有I/O型警告和故障，把所有警告点并联起来，根据面板上的“启动按钮”把一般故 障点按组并联起来；任一 I/O警告故障发生则跳到警报地址触发报警；任一 I/O —般故障 发生则根据其所在组跳到相应面板启动按钮地址并触发命令，即通过改变输出I/O电平使 其启动“停止”，其它的机构的运行不受影响；三、故障交互异常发生，设备立即报警
首先把故障划分为3种等级，即警告故障、一般故障和严重故障所述警告故障指 I/O警告故障；所述一般故障包括I/O —般故障和逻辑一般故障；(1)警告故障当发生警告故障时，E模块立即捕捉到，并报警提示用户，B模块实时监控读取出 当前I/O警告故障信息，A模块读取并登记此警告故障信息，用户通过C模块显示读取，D模 块仍自动运行，不停机；当过了一定时间后，B模块中的I/O警告故障信号导致了 D模块内 的某模块运行条件不足而中断运行；过程线路=E-B-A-G和B-D ；举例如发生“上料货盘满”，这是因为上一货盘上的一批料片被机械手抓完后，此 货盘被进料传送带向前传递而后又进来一新货盘，因上一货盘刚好把取盘工位最后一位置 占满，而新货盘下次向前传递时则不能传递了，但新货盘上一批料片(最大40片)仍未取 完，则设备仍可以运行到此批料片被取完。此是可以等待新货盘中料片未全取走的任一时 亥IJ，或新货盘中料片全取走不能前行而上料模块停止再取，取完后即可自动运行，见图5。(2) I/O 一般故障当发生I/O —般故障时，E模块立即捕捉到，并通过I/O输出处理相关的部分机构 工位的启动开关为“停止”，B模块实时监控读取出当前I/O —般故障信息，A模块读取并登 记此信息，此时D模块中的各模块内部因为B模块内各机构开关信号运行条件从“启动”变 为“停止”，从而使相关各机构模块全部停止运行，即相当于硬中断；用户通过C模块调用A 模块信息显示把此异常显示到故障对话框的“故障”栏内；过程路线=E-B-A-C和B-D，各路 线因模块是线程而并行执行；举例当“设备上料安全门打开”、外接气源压力不够等时，设备报警并将所有面板 启动按钮切到“停止”模式，停止设备运行，见图6。(3)D模块内逻辑一般故障D模块内某一模块内部发生了逻辑一般故障，则此模块自动软中断，通过while循 环自锁，报警并描述好故障源详情，并在内部通知B模块，然后内部传递故障信息给A模 块登记；B模块收到信息后再触发E模块修改停止此模块相关的面板“启动”按钮开关状 态为“停止”，其它的模块不受影响，用户通过C模块去读取故障信息并处理；过程路线 D-B-E-A-C ；举例“炉前机械手取片失败”，说明炉前机械手未能从印刷传送带上的特定工位 吸起料片，此时炉前模块机构停止工作，而别的模块机构仍可以运行。(4)严重故障严重故障时，D模块内的某模块发生严重故障则立即发送信息，并登记严重故障的详细分析给A模块，然后D模块发信息给B模块，B模块通知E模块触发停止所有面板上 的“启动”按钮为停止状态；A模块收到D模块的严重故障信息会立即执行严重故障处理方 案即急停所有电机运行，回传线程退出事件给D模块，D模块内部所有模块全体内部线程 退出；过程路线D-A-C，D-B-E，线路因模块为线程而并行执行；举例“印刷工作台Y轴运动失败跟随误差超差”则系统电机全部“急停”，D机构内5大模块全部自动退出，所有面板启动按钮全部处于“停止”状态。四、用户故障处理用户先按下报警复位，取消蜂鸣器报警，再打开C模块对话框查看故障信息，根据 故障信息情况进行相应的处理；(1)警告故障用户可以暂时不用处理，这只是暂时提醒用户，不久后设备会因为当前机构模块 “硬中断”而停止运行，这时用户在运行时或停止后处理；(2) 一般故障用户直接处理的一般故障包括I/O —般故障和逻辑一般故障，并按设备面板上相 关“启动”按钮，恢复自动运行；当未消除故障时则重复执行所述步骤三和所述步骤四的过 程；(3)严重故障用户必须重新初始化所述设备，初始化内部重新开辟D模块内部所有逻辑功能模 块线程，成功后并按所述设备面板启动按钮恢复整机自动运行即D模块内各模块自动运 行。
权利要求
一种全自动精密丝网印刷机中软、硬件结合多等级异常处理方法，其特征在于其步骤如下一、建立后台运行多线程在所述印刷机的控制系统软件这一程序进程内部建立以下worker线程A、异常登记及严重故障处理线程，简称A模块；B、I/O状态及故障信号监控线程，简称B模块；C、故障显示线程，简称C模块；D、功能逻辑模块线程，简称D模块；所述D模块为所述印刷机所有机构运行线程，包括上料模块(1)，双爪模块(2)、印刷模块(3)、炉前模块(4)和炉后模块(5)这5个线程；所述worker线程的优先级相同并低于进程的UI线程，即所述worker线程在后台执行；二、使用PLC建立硬件独立异常I/O处理模块，简称E模块；所述E模块使用PLC处理所有I/O型警告和故障，把所有警告点并联起来，根据面板上的“启动按钮”把一般故障点按组并联起来；任一I/O警告故障发生则跳到警报地址触发报警；任一I/O一般故障发生则根据其所在组跳到相应面板启动按钮地址并触发命令，即通过改变输出I/O电平使其启动“停止”，其它的机构的运行不受影响；三、故障交互异常发生，设备立即报警首先把故障划分为3种等级，即警告故障、一般故障和严重故障；所述警告故障指I/O警告故障；所述一般故障包括I/O一般故障和逻辑一般故障；(1)警告故障当发生警告故障时，E模块立即捕捉到，并报警提示用户，B模块实时监控读取出当前I/O警告故障信息，A模块读取并登记此警告故障信息，用户通过C模块显示读取，D模块仍自动运行，不停机；当过了一定时间后，B模块中的I/O警告故障信号导致了D模块内的某模块运行条件不足而中断运行；过程线路E-B-A-G和B-D；(2)I/O一般故障当发生I/O一般故障时，E模块立即捕捉到，并通过I/O输出处理相关的部分机构工位的启动开关为“停止”，B模块实时监控读取出当前I/O一般故障信息，A模块读取并登记此信息，此时D模块中的各模块内部因为B模块内各机构开关信号运行条件从“启动”变为“停止”，从而使相关各机构模块全部停止运行，即相当于硬中断；用户通过C模块调用A模块信息，显示此异常到故障对话框的“故障”栏内；过程路线E-B-A-C和B-D，各路线因模块是线程而并行执行；(3)D模块内逻辑一般故障D模块内某一模块内部发生了逻辑一般故障，则此模块自动软中断，通过while循环自锁，报警并描述好故障源详情，并在内部通知B模块，然后内部传递故障信息给A模块登记；B模块收到信息后再触发E模块修改停止此模块相关的面板“启动”按钮开关状态为“停止”，其它的模块不受影响，用户通过C模块去读取故障信息并处理；过程路线D-B-E-A-C；(4)严重故障严重故障时，D模块内的某模块发生严重故障则立即发送信息，并登记严重故障的详细分析给A模块，然后D模块发信息给B模块，B模块通知E模块触发停止所有面板上的“启动”按钮为停止状态；A模块收到D模块的严重故障信息会立即执行严重故障处理方案即急停所有电机运行，回传线程退出事件给D模块，D模块内部所有模块全体内部线程退出；过程路线D-A-C，D-B-E，线路因模块为线程而并行执行；四、用户故障处理用户先按下报警复位，取消蜂鸣器报警，再打开C模块对话框查看故障信息，根据故障信息情况进行相应的处理；(1)警告故障用户可以暂时不用处理，这只是暂时提醒用户，不久后设备会因为当前机构模块“硬中断”而停止运行，这时用户在运行时或停止后处理；(2)一般故障用户直接处理的一般故障包括I/O一般故障和逻辑一般故障，并按设备面板上相关“启动”按钮，恢复自动运行；当未消除故障时则重复执行所述步骤三和步骤四的过程；(3)严重故障用户必须重新初始化所述设备，初始化内部重新开辟D模块内部所有逻辑功能模块线程，成功后并按所述设备面板启动按钮恢复整机自动运行即D模块内各模块自动运行。
全文摘要
本发明涉及一种全自动精密丝网印刷机中软、硬件结合多等级异常处理方法，本发明提供一种多等级异常划分处理机制，它采用多线程去设计监控处理模块，提供多等级异常处理手段，并根据异常等级把部分异常放置到硬件模块去实时处理异常状况。本发明的步骤如下一、建立后台运行多线程；二、使用PLC建立硬件独立异常I/O处理模块；三、故障交互异常发生，设备立即报警；四、用户故障处理。本发明的有益效果是采用了软、硬件相结合的异常处理，提高了设备的异常处理速度，并减小了程序控制软件的资源占用率；划分了异常等级，并提供用户灵活处理方式，使用警告机制提高了设备运行时间。
文档编号B41F33/02GK101804725SQ2010101306
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月24日 优先权日2010年3月24日
发明者何健全, 宫晨, 张文, 赵立华 申请人:中国电子科技集团公司第四十五研究所