专利名称：自动化控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路生产线的自动化控制系统，为此本发明还涉 及一种基于上述系统的控制方法。
背景技术：
在现有的集成电路生产线的CIM/CAM (Computer Integrated Manufacture/Computer Auxiliary Manufacture,计算机辅助制造)等自动 化控制系统中，由于设备状态(正常/故障)和作业质量(作业时间、作业 稳定性、制成品的工艺品质)的变化频繁且随机，控制系统很难自动且有 效地分配作业，因此常常对集成电路生产线上的设备利用率及制成品的品 质造成显著影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动化控制系统，该系统可以提 高集成电路生产线上的设备使用率及制成品的品质。为此，本发明还要提 供一种所述自动化控制系统的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明自动化控制系统，包括控制中心、通信 终端和生产设备，所述控制中心连接一个或多个通信终端；每个通信终端 连接一台或多台生产设备；所述控制中心与通信终端之间、通信终端与生 产设备之间的连接为局域网连接、总线连接、点对点连接、无线连接中的 一种或多种。上述自动化控制系统的控制方法包括如下步骤 第1步，所述生产设备向通信终端提交作业请求；
第2步，所述通信终端设定各生产设备的优先级，并按优先级由高至
低的顺序向控制中心提交作业请求；
第3步，所述控制中心根据各通信终端提交的作业请求向所述通信终 端下达作业指令，所述通信终端根据各生产设备提交的作业请求向所述生 产设备下达作业指令。
本发明通过优先提交故障率低、作业质量高的生产设备的作业请求， 从而将作业优先分配给故障率低、作业质量高的生产设备，这有利于提高 制成品品质。本发明还能平衡分配多个生产设备的作业，从而提高了设备 利用率。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图1是本发明自动化控制系统的结构示意图2是本发明自动化控制系统的控制方法的流程图3是本发明自动化控制系统的控制方法的流程图二。
图中的附图标记为l一控制中心；2 —通信终端；3 —生产设备。
具体实施例方式
请参阅图1，本发明自动化控制系统包括控制中心1、通信终端2和生 产设备3。其中，控制中心1用于负责对集成电路生产线上的生产设备3及 工艺流程实行自动控制及运行管理(具体包括设备工艺条件管理，制品调度等)。通信终端2用于对各生产设备3进行实时监控。控制中心1连接一个 或多个通信终端2，每个通信终端2连接一台或多台同类或不同类的生产设 备3。控制中心1与通信终端2之间、通信终端2与生产设备3之间的连接 为局域网连接、总线连接、点对点连接、无线连接中的一种或多种。所述 局域网连接至少包括基于TCP/IP协议的以太网连接，所述点对点连接至少 包括采用RS232接口 (串口)的点对点连接，所述无线连接至少包括采用 蓝牙通讯技术的无线连接。
请参阅图2，基于上述自动化控制系统的控制方法包括如下步骤
第1步，所述生产设备向通信终端提交作业请求；
第2步，所述通信终端设定各生产设备的优先级，并按优先级由高至 低的顺序向控制中心提交作业请求；
第3步，所述控制中心根据各通信终端提交的作业请求向所述通信终 端下达作业指令，所述通信终端根据各生产设备提交的作业请求向所述生 产设备下达作业指令。
所述方法的第1步中，所述生产设备定时向通信终端提交状态报告， 所述状态报告至少包括生产设备是处于正常状态还是故障状态的信息，所 述通信终端统计出各生产设备的故障率。
所述方法的第1步中，所述生产设备定时向通信终端提交作业报告， 所述作业报告至少包括生产设备的作业时间、作业稳定性和制成品的工艺 品质，所述通信终端统计出各生产设备的作业质量，所述作业质量至少包 括作业时间、作业稳定性和制成品的工艺品质。所述方法的第2步中，所述通信终端按照如下方法设定生产设备的优 先级将生产设备的优先级设为P二KiX(l-F)m+K2XQ11，其中F为故障率、Q 为作业质量，Ki、 m为调节设备状态的权重系数，K2、 n为调节作业质量的 权重系数，且Id、 K2、 m、 n均为大于等于零的实数。Kb K2、 m、 n的最佳数 值可通过实验确定，通常将Ki、 K2、 m设为l,将n设为2。如果仅需考虑生 产设备的故障率或作业质量中的一种，也可将K或K2中的一个设为零。
请参阅图3，所述方法的第2步中，当多台生产设备同时提交作业请求， 且优先级高的生产设备的利用率低于预先设定的数值时，所述通信终端屏 蔽或延迟提交优先级低的生产设备的作业请求。延迟提交的一种方式可将 优先级低的生产设备的作业请求的延迟提交时间设为T=KC，其中C为生产 设备的平均作业时间，K为大于0小于100的任意实数，通常可设为0. 5。即 在T时间内忽略优先级低的生产设备的作业请求；当延迟T时间后再提交T 时间前被延迟的优先级低的生产设备的作业请求。延迟提交的另一种方式 是等待优先级高的生产设备再次提交作业请求时，先提交优先级高的生 产设备的作业请求，再提交之前被延迟的优先级低的生产设备的作业请求， 在此期间忽略优先级低的生产设备的作业请求。
所述方法的第2步中，当多台生产设备同时提交作业请求，且优先级 高的生产设备的利用率大于或等于预先设定的数值时，所述通信终端先提 交多台生产设备的相同数量的端口的作业请求，同时屏蔽或延迟提交多台 生产设备的其余端口的作业请求。
所述方法的第2步中，当多台具有相同或相近的优先级的生产设备同时提交作业请求时，所述通信终端先提交多台生产设备的相同数量的端口 的作业请求，同时屏蔽或延迟提交多台生产设备的其余端口的作业请求。
这是针对具有多个作业端口 (port)、具有相同或相近的优先级的多台同类 设备同时提交作业请求的特殊情况，所述同类设备即具有相同的生产工艺 的设备，其控制方法的原则是先调整各生产设备的作业请求的顺序，以平 衡各台生产设备的负荷大致相等，然后再根据上述调整分别向控制中心提 交作业请求。例如，设备A和设备B都有4个作业端口，并且相关端口的 优先级相同或相近，当设备A和设备B的多个作业端口同时提交作业请求 时，通讯终端首先在设备A和设备B中各选一个端口或相同数量的多个端 口，向控制中心发送相应的作业请求，同时屏蔽或延迟其他端口的作业请 求。
本发明中，为了能够平衡各台设备的使用率，通信终端对各生产设备 的利用率预先设定一数值。当生产设备的利用率大于或等于预先设定的数 值，则减少对该生产设备的使用。为了能够及时发现生产设备的异常趋势， 通信终端还对生产设备的故障率、作业时间、作业稳定性、制成品的工艺 品质偏差等参数预先设定一数值。当通信终端发现上述各参数大于预先设 定的数值，则表示故障率异常增加、制成品的工艺品质异常下降等异常情 况发生，通信终端发出报警信号。
权利要求
1、一种自动化控制系统，包括控制中心、通信终端和生产设备，其特征是所述控制中心连接一个或多个通信终端；每个通信终端连接一台或多台生产设备；所述控制中心与通信终端之间、通信终端与生产设备之间的连接为局域网连接、总线连接、点对点连接、无线连接中的一种或多种。
2、 一种基于权利要求1所述自动化控制系统的控制方法，其特征是: 所述方法包括如下步骤第1步，所述生产设备向通信终端提交作业请求；第2步，所述通信终端设定各生产设备的优先级，并按优先级由高至 低的顺序向控制中心提交作业请求；第3步，所述控制中心根据各通信终端提交的作业请求向所述通信终 端下达作业指令，所述通信终端根据各生产设备提交的作业请求向所述生 产设备下达作业指令。
3、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征是所述方法的第1步 中，所述生产设备定时向通信终端提交状态报告，所述通信终端统计出各 生产设备的故障率。
4、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征是所述方法的第1步 中，所述生产设备定时向通信终端提交作业报告，所述通信终端统计出各 生产设备的作业质量，所述作业质量至少包括作业时间、作业稳定性和成 品的工艺品质。
5、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征是所述方法的第2步中，所述通信终端按照如下方法设定生产设备的优先级将生产设备的优先级设为P二KX(1-F)m+K2XQn，其中F为故障率、Q为作业质量，Id、 m为 调节设备状态的权重系数，K2、 n为调节作业质量的权重系数，且Ki、 K2、 m、 n均为大于等于零的实数。
6、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征是所述方法的第2步 中，当多台生产设备同时提交作业请求，且优先级高的生产设备的利用率 低于预先设定的数值时，所述通信终端屏蔽或延迟提交优先级低的生产设 备的作业请求。
7、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征是所述方法的第2步 中，当多台生产设备同时提交作业请求，且优先级高的生产设备的利用率 大于或等于预先设定的数值时，所述通信终端先提交多台生产设备的相同 数量的端口的作业请求，同时屏蔽或延迟提交多台生产设备的其余端口的 作业请求。
8、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征是所述方法的第2步 中，当多台具有相同或相近的优先级的生产设备同时提交作业请求时，所 述通信终端先提交多台生产设备的相同数量的端口的作业请求，同时屏蔽 或延迟提交多台生产设备的其余端口的作业请求。
9、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征是所述方法的第2步 中，当通信终端发现生产设备的生产设备的故障率、作业时间、作业稳定 性、制成品的工艺品质偏差大于或等于预先设定的数值，发出报警信号。
全文摘要
本发明公开了一种自动化控制系统及其控制方法，所述控制方法包括如下步骤第1步，所述生产设备向通信终端提交作业请求；第2步，所述通信终端设定各生产设备的优先级，并按优先级由高至低的顺序向控制中心提交作业请求；第3步，所述控制中心根据各通信终端提交的作业请求向所述通信终端下达作业指令，所述通信终端根据各生产设备提交的作业请求向所述生产设备下达作业指令。本发明通过自动优先将作业分配给作业品质高、故障率低的设备，从而提高了制品品质及生产效率；并通过自动平衡设备间的负荷分配，从而提高了设备利用率。
文档编号G05B19/418GK101625565SQ20081004362
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月10日 优先权日2008年7月10日
发明者周百钧 申请人:上海华虹Nec电子有限公司