流体供给管线的异常诊断方法与流程

本发明涉及对具有多个流体控制设备的流体供给管线的异常进行诊断的技术。

背景技术：

在对用于半导体制造工艺的工艺流体进行供给的流体供给管线上，采用自动阀等流体控制设备。

近年，ald(atomiclayerdeposition；原子层沉积)等半导体制造工艺高级化，寻求现有程度以上的能细微控制工艺流体的流体供给管线。而且，为了满足高级化的半导体制造工艺的要求，例如提出了能更精密地监视阀的状态的流体控制设备。

关于该点，在专利文献1中提出了一种阀，该阀具备：主体，其形成有第1流路以及第2流路；以及阀体，其对第1流路与第2流路之间进行连通或者截断。主体具有：基部，其具有位于阀体侧的第1面以及位于第1面的相反侧的第2面；第1连结部，其具有第3面，该第3面与第2面形成高低差部；以及第2连结部，其具有第4面，该第4面与第1面形成高低差部。第1流路具有第1-1流路和第1-2流路，第1-1流路的第1-1端口在第3面开口，第1-2流路的第1-3端口与第1-1流路的第1-2端口连通，且朝阀体开口，第1-2流路的第1-4端口在第4面开口，第1流路与所述第2流路能通过第1-3端口连通，第1连结部与别的阀的主体中的相当于第2连结部的部分相连结，第1-1流路与别的阀的主体中的相当于第1-2流路的流路相连通。

另外，作为诊断阀的异常的技术，在专利文献2中提出了一种压力式流量控制装置中的节流孔堵塞检测方法，流量控制装置由控制阀、节流孔、对它们之间的上游侧压力进行检测的压力检测器、以及流量设定回路构成，并且将上游侧压力保持为下游侧压力的约2倍以上并运算下游侧的流量，通过该运算流量与设定流量的差信号对控制阀进行打开关闭控制，在所述流量控制装置中，所述节流孔堵塞检测方法由以下工序构成：第一工序，其将设定流量保持为100％流量的高设定流量；第二工序，其将该高设定流量切换为0％流量的低设定流量并保持，测定上游侧压力，得到压力衰减数据；第三工序，其将在相同条件下在节流孔没有堵塞时测定出的基准压力衰减数据与上述压力衰减数据进行对比；以及第四工序，其在切换为所述低设定流量之后给定时间后的压力衰减数据与基准压力衰减数据相差给定程度以上时，报告堵塞。

(在先技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2016-223533号公报

专利文献2：日本专利第3546153号公报

技术实现要素：

(发明要解决的课题)

然而，在由多个流体控制设备构成的流体供给管线中，各流体控制设备因其他流体控制设备的打开关闭动作、流量变化等而受到影响。故而，仅针对每个流体控制设备诊断单独的动作异常的有无，无法保证高级化的半导体制造工艺所要求的精度。

另外，若电气布线或空气管因流体控制设备的高功能化而复杂化，则复杂化的电气布线会引起噪声或指示信号的传输速度的延迟，且空气管的内部容积的增加会使流体控制设备的打开关闭速度下降，或各流体控制设备的打开关闭速度会产生误差。这在诊断异常的有无的情况下也成为妨碍准确且精密的诊断的理由。

为此，本发明的目的之一是根据由多个流体控制设备构成的流体供给管线整体的动作来诊断流体控制设备的异常。

(用于解决课题的技术方案)

为了实现上述目的，本发明所涉及的流体供给管线的异常诊断方法是对利用以流体密封方式连通的多个流体控制设备而构成的流体供给管线的异常进行诊断的方法，所述流体供给管线具有：流量控制装置，其通过第一连接单元与所述流体供给管线外的机构连接，并具有流量控制装置内阀、以及对流路内压力进行检测的压力检测机构；第一阀，其通过从所述第一连接单元分支出来的第二连接单元与所述流体供给管线外的机构连接，且配置在所述流量控制装置的上游侧；以及第二阀，其通过从所述第一连接单元分支出来的第二连接单元与所述流体供给管线外的机构连接，且配置在所述流量控制装置的下游侧，所述流体供给管线的异常诊断方法包括：阀操作工序，将所述流量控制装置内阀、所述第一阀和所述第二阀中的任一个或多个阀打开或关闭；压力调整工序，使自所述第一阀经由所述流量控制装置至所述第二阀的流路内的一部分或全部为真空状态或加压状态；压力检测工序，通过所述压力检测机构来获取所述流量控制装置的流路内随时间推移的压力特性；以及异常判定工序，将由所述压力检测机构获取的异常诊断时的压力特性与在同一条件下预先测定的正常时的压力特性进行对比，来判定异常的有无。

另外，可以是，所述阀操作工序包括：第一步骤，打开所述第一阀；第二步骤，关闭所述流量控制装置内阀；第三步骤，打开所述第二阀；以及第五步骤，从自所述流量控制装置内阀的阀部至所述第二阀的阀部的流路内成为真空的状态起，关闭所述第二阀，所述压力调整工序在所述第三步骤后包括第四步骤，在该第四步骤中，使自所述流量控制装置内阀的阀部至所述第二阀的阀部的流路内成为真空的状态，所述压力检测工序在所述第五步骤的执行后包括第六步骤，在该第六步骤中，通过所述压力检测机构来获取自所述流量控制装置内阀的阀部至所述第二阀的阀部的流路内随时间推移的压力特性。

另外，可以是，所述阀操作工序包括：第一步骤，关闭所述第一阀；第二步骤，打开所述流量控制装置内阀；第三步骤，打开所述第二阀；以及第五步骤，从自所述第一阀的阀部经由所述流量控制装置的流路至所述第二阀的阀部的流路内成为真空的状态起，关闭所述第二阀，所述压力调整工序在所述第三步骤后包括第四步骤，在该第四步骤中，使自所述第一阀的阀部经由所述流量控制装置的流路至所述第二阀的阀部的流路内成为真空状态，所述压力检测工序在所述第五步骤的执行后包括第六步骤，在该第六步骤中，通过所述压力检测机构来获取自所述第一阀的阀部经由所述流量控制装置的流路至所述第二阀的阀部的流路内随时间推移的压力特性。

另外，可以是，所述阀操作工序包括：第一步骤，打开所述第一阀；第二步骤，打开所述流量控制装置内阀；第三步骤，关闭所述第二阀；以及第五步骤，从自所述第一阀的阀部经由所述流量控制装置的流路至所述第二阀的阀部的流路内成为加压的状态起，关闭所述流量控制装置内阀，所述压力调整工序在所述第三步骤后包括第四步骤，在该第四步骤中，使自所述第一阀的阀部经由所述流量控制装置的流路至所述第二阀的阀部的流路内成为加压状态，所述压力检测工序在所述第五步骤的执行后包括第六步骤，在该第六步骤中，通过所述压力检测机构来获取自所述第一阀的阀部经由所述流量控制装置的流路至所述第二阀的阀部的流路内随时间推移的压力特性。

另外，可以是，所述阀操作工序包括：第一步骤，打开所述第一阀；第二步骤，打开所述流量控制装置内阀；第三步骤，关闭所述第二阀；以及第五步骤，从自所述流量控制装置内阀的阀部至所述第二阀的阀部的流路内成为加压的状态起，关闭所述流量控制装置内阀；以及第六步骤，其在所述流量控制装置内阀关闭后，关闭所述第二阀，所述压力调整工序在所述第三步骤后包括第四步骤，在该第四步骤中，使自所述流量控制装置内阀的阀部至所述第二阀的阀部的流路内成为加压状态，所述压力检测工序在所述第六步骤的执行后包括第七步骤，在该第七步骤中，通过所述压力检测机构来获取自所述流量控制装置内阀的阀部至所述第二阀的阀部的流路内随时间推移的压力特性。

另外，可以是，所述第一连接单元以及所述第二连接单元是从所述流体供给管线外的机构供给用于驱动所述流体控制设备的驱动流体的驱动压力供给通道。

另外，可以是，所述第一连接单元以及所述第二连接单元是能使所述流体供给管线外的机构与所述流体控制设备进行通信的电气布线。

另外，可以是，多个所述流体供给管线并排设置而构成气体组件，所述第一连接单元在所述气体组件的附近按多个所述流体供给管线的每个所述流体供给管线进行分支，来与多个所述流体供给管线上的每个给定的流体控制设备连接。

另外，可以是，所述流量控制装置是流量范围可变型流量控制装置，所述流量范围可变型流量控制装置至少设置小流量用流体通路和大流量用流体通路来作为流量控制装置到流量检测部的流体通路，使小流量区域的流体经由所述小流量用流体通路向流量检测部流通，且将流量控制部的检测等级切换成适合小流量区域的检测的检测等级，另外，使大流量区域的流体经由所述大流量用流体通路向所述流量检测部流通，且将流量控制部的检测等级切换成适合大流量区域的流量的检测的检测等级，从而分别切换大流量区域的流体与小流量区域的流体来进行流量控制。

另外，可以是，所述流量控制装置是差压式流量控制装置，所述差压式流量控制装置具有：控制阀部，其具备阀驱动部；节流孔，其设置于所述控制阀的下游侧；所述节流孔的上游侧的流体压力的检测器；所述节流孔的下游侧的流体压力的检测器；所述节流孔的上游侧的流体温度的检测器；以及控制运算电路，其使用来自各所述检测器的检测压力以及检测温度来运算流体流量，并具备流量比较电路，所述流量比较电路对运算流量与设定流量之差进行运算。

(发明效果)

根据本发明，能根据利用多个流体控制设备而构成的流体供给管线整体的动作来诊断流体控制设备的异常。

附图说明

图1是在本发明的实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法中表示利用多个流体供给管线而构成的气体组件的外观立体图。

图2是在本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法中表示利用多个流体供给管线而构成的气体组件的俯视图。

图3是在本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法中表示利用多个流体供给管线而构成的气体组件的侧视图。

图4是表示对于构成应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线的阀而具备磁性传感器的情况下的内部结构的剖视图，(a)是整体图，(b)是局部放大图。

图5是在通过应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线而构成的气体组件中表示线缆的布线结构的示意图。

图6是在通过应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线而构成的气体组件中表示驱动压力供给通道的连接结构的示意图。

图7是在通过应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线而构成的气体组件中表示驱动压力供给通道的连接结构的示意图。

图8是示意地表示构成应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线的流量控制装置的内部结构的结构图。

图9是表示通过应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线而构成的另一方式的气体组件的外观立体图。

图10是在通过应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线而构成的另一方式的气体组件中表示线缆的布线结构的示意图。

图11是在通过应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线而构成的另一方式的气体组件中表示驱动压力供给通道的连接结构的示意图。

图12是表示适合用于应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线的阀的内部结构的示意图。

图13是用于说明本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的工序的示意图。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法进行说明。

首先，针对适于应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线进行说明。图1～图3所示的气体组件1是具备流体供给管线l1、l2、l3的气体组件。

在此，“流体供给管线(l1、l2、l3)”是气体组件(1)的构成单位的一个，由工艺流体所流通的路径以及配设在该路径上的一组流体控制设备构成，是能控制工艺流体，且能独立处理被处理体的最小的构成单位。气体组件通常是将多个该流体供给管线并排设置而构成的。另外，以下的说明中提到的“管线外”是指不构成该流体供给管线的部分或机构，管线外的机构包括对流体供给管线的驱动所需的电力进行供给的电力供给减、对驱动压力进行供给的驱动压力供给源、构成为能与流体供给管线通信的装置等。

流体供给管线l1、l2、l3使多个流体控制设备以流体密封方式连通，流体控制设备由阀(v11～v14、v21～v24、v31～v34)、流量控制装置(f1～f3)构成。此外，在以下的说明中，有时将阀(v11～v14、v21～v24、v31～v34)合称为阀v，将流量控制装置(f1～f3)合称为流量控制装置f。

流量控制装置f是在各流体供给管线l1、l2、l3上控制流体的流量的装置。

该流量控制装置f例如能由流量范围可变型流量控制装置构成。流量范围可变型流量控制装置是能通过切换阀的操作来自动地切换选择流量控制区域的装置。

该流量范围可变型流量控制装置例如具有小流量用和大流量用的流体通路来作为流量控制装置到流量检测部的流体通路。使小流量区域的流体经由小流量用流体通路而向流量检测部流通，且将流量控制部的检测等级切换为适合小流量区域的检测的检测等级，并且使大流量区域的流体经由大流量用流体通路而向所述流量检测部流通，且将流量控制部的检测等级切换成适合大流量区域的流量的检测的检测等级，从而能分别切换大流量区域的流体与小流量区域的流体进行流量控制。

另外，这样的流量范围可变型流量控制装置是使用节流孔(orifice)上游侧压力p1以及或节流孔下游侧压力p2将在节流孔流通的流体的流量设为qc＝kp1(k是比例常数)或qc＝kp2^m(p1-p2)ⁿ(k是比例常数，m和n是常数)进行运算的压力式流量控制装置，还能将该压力式流量控制装置的控制阀的下游侧与流体供给用管路之间的流体通路设为至少二个以上的并联状的流体通路，且使流体流量特性不同的节流孔分别夹设于各并联状的流体通路。在此情况下，在小流量区域的流体的流量控制中使小流量区域的流体向一个节流孔流通，另外，在大流量区域的流体的流量控制中至少使大流量区域的流体向另一个节流孔流通。

另外，还能将流量的范围设为三个级别。在此情况下，不仅将节流孔设为大流量用节流孔、中流量用节流孔和小流量用节流孔这三种，而且使第一切换用阀、第二切换用阀和大流量节流孔以串联状夹设于一个流体通路，另外，使小流量节流孔和中流量节流孔夹设于另一个流体通路，进而，使将两切换阀间连通的通路与将小流量节流孔和中流量节流孔间连通的通路进行连通。

根据该流量范围可变型流量控制装置，能在扩大流量控制范围的同时，维持高控制精度。

另外，在其他例中，能由差压控制式流量控制装置构成流量控制装置f。差压控制式流量控制装置是以从伯努利定理导出的流量运算式为基础加以使用并对其施加各种校正从而来将流体流量进行运算、控制的装置。

该差压式流量控制装置具有：控制阀部，其具备阀驱动部；节流孔，其设置于控制阀的下游侧；节流孔的上游侧的流体压力p1的检测器；节流孔的下游侧的流体压力p2的检测器；以及节流孔的上游侧的流体温度t的检测器。而且，通过内置的控制运算电路，使用来自各检测器的检测压力及检测温度，基于q＝c1·p1/√t·((p2/p1)m-(p2/p1)n)^1/2(其中，c1为比例常数，m以及n为常数)来运算流体流量q，且运算运算流量与设定流量之差。

根据差压式流量控制装置，能以在线的形态且安装姿势不受限制地进行使用，而且相对于压力的变动，控制流量也几乎不受影响，能实时地进行高精度的流量计测或流量控制。

这样的流量控制装置f具备获取流量控制装置f的动作信息的动作信息获取机构、在将形成同一管线的阀v的动作信息进行汇集来监视阀v的同时能控制各阀v的信息处理模块。

此外，虽然在后详述能通过针对流量控制装置f执行的处理等，但动作信息获取机构例如能由内置于流量控制装置f的各种传感器、进行流量控制的运算装置、执行这些传感器或运算装置等的信息的处理的信息处理模块等构成。另外，关于构成同一流体供给管线l1、l2、l3的阀v，通过经由流量控制装置f从管线外的机构供给驱动压力，或使其能通信，能使各阀v的动作信息汇集于流量控制装置f。其结果是，配合各阀v的动作信息和流量控制装置f的动作信息来构成管线整体的动作信息。

阀v是隔膜阀等在流体控制装置的气体管线所使用的阀。

在该阀v，在给定的地点安装有压力传感器、温度传感器、限位开关或者磁性传感器等来作为获取阀v的动作信息的动作信息获取机构，进而，内置有对由这些压力传感器、温度传感器、限位开关或者磁性传感器等检测出的数据进行处理的信息处理模块。

此外，动作信息获取机构的安装位置不受限制，鉴于其功能还存在安装于驱动压力供给通道上或电气布线上等的阀v外的情况。

在此，压力传感器例如由对给定的空间内的压力变化进行检测的感压元件、将由感压元件检测出的压力的检测值变换成电信号的压电元件等构成，对密闭的内部空间的压力变化进行检测。

另外，温度传感器例如是对流体的温度进行测量的传感器，通过设置于流路的附近来测量该处的温度，能将该设置处的温度视为在流路内流通的流体的温度。

另外，限位开关例如固定于活塞的附近，根据活塞的上下运动来切换开关。由此，能探测阀v的打开关闭次数、打开关闭频度、打开关闭速度等。

另外，磁性传感器通过感测与安装于给定的位置处的磁铁的距离变化，不仅能计测阀v的打开关闭状态，还能计测开度。

更具体而言，如图4的例子所示，磁性传感器s安装于对隔膜51的周缘进行按压的按压适配器52的内侧的与阀杆53对置的面。另外，在根据阀v的打开关闭动作而滑动的阀杆53的按压适配器52附近，安装有磁铁m。

在此，磁性传感器s具有平面线圈、振荡电路以及累计电路，对应于与位于对置的位置处的磁铁m的距离变化，振荡频率变化。而且，通过将该频率以累计电路进行变换来求取累计值，不仅能计测阀v的打开关闭状态，还能计测开阀时的开度。

此外，通过这样构成阀v，能够进行以下那样的动作异常的诊断。

即，根据异常诊断时的阀杆53的上表面或下表面的位置是否处于正常时的上表面或下表面的位置，能够判定异常的有无。即，基于磁性传感器s与磁铁m的距离变化，能够计测阀杆53工作时的上表面位置和下表面位置。判别该上表面位置和下表面位置是否与预先测定的正常时的上表面位置和下表面位置一致，如果一致则能够判定为没有异常，如果不一致则能够判定为存在异常。

另外，根据异常诊断时的阀杆53的行程是否与正常时的行程一致，能够判定异常的有无。即，基于磁性传感器s与磁铁m的距离变化，能够计测阀杆53工作时的上表面位置至下表面位置的移动距离(行程)。判别该行程是否与预先测定的正常时的行程一致，如果一致则能够判定为没有异常，如果不一致则能够判定为存在异常。

另外，根据异常诊断时的阀杆53的工作速度是否与正常时的工作速度一致，能够判定异常的有无。即，基于磁性传感器s与磁铁m的距离变化，能够计测阀杆53工作时的工作速度。判别该工作速度是否与预先测定的正常时的工作速度一致，如果一致则能够判定为没有异常，如果不一致则能够判定为存在异常。

由此，能够准确且简便地诊断阀v的动作异常，也不会使流体供给管线l1、l2、l3复杂化。

此外，也能在将由阀v内的信息获取机构获取到的信息汇集于构成同一流体供给管线l1、l2、l3的流量控制装置f的基础上，与流量控制装置f的动作信息一起发送至设置于管线外的给定的信息处理装置。

气体组件1与供给驱动压力的驱动压力供给源、供给电力的电力供给源、进行通信的通信装置等所构成的管线外的机构进行连接。

在此，构成气体组件1的流体控制设备通过第一连接单元和第二连接单元连接，第一连接单元直接连接管线外的机构和给定的流体控制设备，第二连接单元从该第一连接单元分支出来，或者经由该第一连接单元所连接的流体控制设备，来连接管线外的机构和其他流体控制设备。具体而言，若为流体供给管线l1，则在后详述的图5中，在来自管线外的电力供给以及与管线外的通信中，主线缆10和延长线缆11构成第一连接单元，子线缆111、112、113、114构成第二连接单元。另外，在后详述的图6中，在来自管线外的驱动压力的供给中，主管20、延长管21以及子管214构成第一连接单元，延长管211、212、213、子管215、216、217、218构成第二连接单元。

电力的供给以及与管线外的通信如图5所示，能通过主线缆10来对管线外的机构与气体组件1进行连接。

主线缆10通过设置于气体组件附近的分支连接器c1而分支为延长线缆11和分支线缆101，分支线缆101通过分支连接器c2而分支为延长线缆12和分支线缆102，分支线缆102经由分支连接器c3与延长线缆13连接。

针对各流体供给管线l1、l2、l3，在流体供给管线l1，延长线缆11与流量控制装置f1连接。从延长线缆11所连接的流量控制装置f1导出子线缆111、112，子线缆111与阀v11连接，子线缆112与阀v12连接。

另外，从子线缆112所连接的阀v12导出子线缆113，子线缆113与阀v13连接。进而，从子线缆113所连接的阀v13导出子线缆114，子线缆114与阀v14连接。

流体供给管线l2也通过与流体供给管线l1同样的构成来与管线外的机构连接。

即，延长线缆12与流量控制装置f2连接。从延长线缆12所连接的流量控制装置f2导出子线缆121、122，子线缆121与阀v21连接，子线缆122与阀v22连接。

另外，从子线缆122所连接的阀v22导出子线缆123，子线缆123与阀v23连接。进而，从子线缆123所连接的阀v23导出子线缆124，子线缆124与阀v24连接。

流体供给管线l3也通过与流体供给管线l1同样的构成来与管线外的机构连接。

即，延长线缆13与流量控制装置f3连接。从延长线缆13所连接的流量控制装置f3导出子线缆131、132，子线缆131与阀v31连接，子线缆132与阀v32连接。

另外，从子线缆132所连接的阀v32导出子线缆133，子线缆133与阀v33连接。进而，从子线缆133所连接的阀v33导出子线缆134，子线缆134与阀v34连接。

在此，关于流体供给管线l1，延长线缆11与流量控制装置f1连接，从流量控制装置f1导出了子线缆111、112，但在流量控制装置f1内，延长线缆11与子线缆111、112连接。关于连接，既可以经由设置于流量控制装置f1内的信息处理模块，也可以使延长线缆11分支。

另外，在阀v12、v13同样，子线缆112与子线缆113连接，子线缆113与子线缆114连接。关于该子线缆112、113、114的连接也同样，既可以经由设置于阀v12、v13内的信息处理模块，也可以使子线缆112、113分支。

无论针对哪种连接，只要管线外的机构与阀v11、v12、v13、v14经由流量控制装置f1以能通信的方式进行连接，且能被供给电力即可。

此外，关于其他流体供给管线l2、l3的连接也同样，阀v21、v22、v23、v24通过主线缆10、延长线缆12以及子线缆121、122、123、124，经由流量控制装置f2与管线外的机构连接。另外，阀v31、v32、v33、v34通过主线缆10、延长线缆13以及子线缆131、132、133、134，经由流量控制装置f3与管线外的机构连接。

驱动压力如图6所示，通过主管20而从管线外的机构向气体组件1进行供给。

主管20通过设置于气体组件1附近的分支接头j1，按流体供给管线l1、l2、l3的每一个而分支为用于供给驱动压力的延长管21、22、23。

关于各流体供给管线l1、l2、l3，在流体供给管线l1，延长管21通过接头j11而分支为延长管211和子管214。子管214与流量控制装置f1连接，由此向流量控制装置f1供给驱动压力。

延长管211进而通过接头j111而分支为延长管212和子管215。子管215与阀v11连接，由此向阀v11供给驱动压力。

同样，延长管212进而通过接头j112而分支为延长管213和子管216。子管216与阀v12连接，由此向阀v12供给驱动压力。

另外，延长管213进而通过接头j113而分支为子管217和子管218。子管217与阀v13连接，由此向阀v13供给驱动压力。另外，子管218与阀v14连接，由此向阀v14供给驱动压力。

通过与流体供给管线l1同样的构成也向流体供给管线l2供给驱动压力。

即，延长管22通过接头j12而分支为延长管221和子管224。子管224与流量控制装置f2连接，由此向流量控制装置f2供给驱动压力。

延长管221进而通过接头j121而分支为延长管222和子管225。子管225与阀v21连接，由此向阀v21供给驱动压力。

同样，延长管222进而通过接头j122而分支为延长管223和子管226。子管226与阀v22连接，由此向阀v22供给驱动压力。

另外，延长管223进而通过接头j123而分支为子管227和子管228。子管227与阀v23连接，由此向阀v23供给驱动压力。另外，子管228与阀v24连接，由此向阀v24供给驱动压力。

通过与流体供给管线l1同样的构成也向流体供给管线l3供给驱动压力。

即，延长管23通过接头j13而分支为延长管231和子管234。子管234与流量控制装置f3连接，由此向流量控制装置f3供给驱动压力。

延长管231进而通过接头j131而分支为延长管232和子管235。子管235与阀v31连接，由此向阀v31供给驱动压力。

同样，延长管232进而通过接头j132而分支为延长管233和子管236。子管236与阀v32连接，由此向阀v32供给驱动压力。

另外，延长管233进而通过接头j133而分支为子管237和子管238。子管237与阀v33连接，由此向阀v33供给驱动压力。另外，子管238与阀v34连接，由此向阀v34供给驱动压力。

在此，关于流体供给管线l1，流量控制装置f1和阀v11、v12、v13、v14均经由接头j11、j111、j112、j113、延长管211、212、213以及子管214、215、216、217、218与延长管21、其前端的主管20进行连接，但不限于此，如图7所示，还能在将延长管21与流量控制装置f1相连接的基础上，将驱动压力从流量控制装置f1供给至各阀v11、v12、v13、v14。在此情况下，在流量控制装置f1内，既可以设置用于将从主管20供给的驱动压力分配至各阀v11、v12、v13、v14的机构，也可以使导入流量控制装置f1内的主管在流量控制装置f1内分支。

此外，针对流体供给管线l2、l3，也能设为与此同样。

根据这样的流体供给管线l1、l2、l3的构成，用于进行电力供给、通信的线缆变得简单，不仅能降低噪声，而且能抑制指示信号的传输速度的延迟。另外，由于能减小供给驱动压力的管的内部容积，因此不仅能维持阀v、流量控制装置f这样的各流体控制设备的打开关闭速度，而且不会使各流体控制设备的打开关闭速度产生误差。其结果是，能抑制每个流体控制设备的动作的偏差并提高流体供给管线l1、l2、l3的控制精度。

另外，在这样的流体供给管线l1、l2、l3，流量控制装置f例如能如图8所示构成。此外，图8示出了构成流体供给管线l1的流量控制装置f1的结构，但关于构成其他流体供给管线l2、l3的每一个的流量控制装置f2、f3也同样。

在该例中，在流体供给管线l1，形成以流量控制装置f1为主机且以多个阀v11、v12、v13、v14为从机的菊花链。而且，在此情况下，通过利用菊花链的状态，能构筑不仅针对各个阀v、流量控制装置f而且将管线整体视作一个装置来解析动作的系统。

首先，在提及流量控制装置f1内的构成时，传感器构成获取流量控制装置f1的动作信息的动作信息获取机构，如上所述由压力传感器、温度传感器、或者磁性传感器等单独或多个组合构成。另外，运算装置是进行流量控制装置f1的流量控制的装置。另外，流量控制装置内阀fv从驱动压力供给源g接受驱动压力的供给，且将该驱动压力向阀v11、v12、v13、v14供给。

信息处理模块与传感器、运算装置连接，收集流量控制装置f1的动作信息，并对该收集到的动作信息执行给定的信息处理。进而，信息处理模块与构成流体供给管线l1的阀v11、v12、v13、v14以能通信的方式连接，不仅能汇集各阀v11、v12、v13、v14的动作信息，而且还能主动地发出给定的指示信号来控制各阀v11、v12、v13、v14。

在如此构成流量控制装置f1的情况下，能单独识别构成同一管线的各阀v11、v12、v13、v14来诊断异常的有无，或者从管线整体解析各阀v11、v12、v13、v14的动作。

具体而言，关于流量控制装置f1所执行的各阀v11、v12、v13、v14的诊断，例如，在流量控制装置f1、各阀v的上游以及下游设置压力测量单元，适当地控制各阀v的打开关闭来测量给定位置处的压力。基于从该压力的测量值中检测到若关闭给定的阀v则不应该被检测到的压力、或者未能检测到若打开给定的阀v则应该被检测到的压力的状况，能诊断阀v的异常。另外，通过将与阀v的打开关闭状态的切换相应的给定位置处的压力下降特性与正常状态下的压力下降特性进行对比，还能诊断阀座泄漏等阀v的不良状况。此外，各压力测量单元的测量值汇集于流量控制装置f的信息处理模块即可。

此外，不仅使流量控制装置f诊断异常的有无或解析动作，而且经由主线缆10对外部的信息处理装置发送汇集于流量控制装置f的各流体供给管线l1、l2、l3的动作信息，从而还能在该信息处理装置中诊断异常的有无或者解析动作。即使如此构成，也能根据从气体组件1获取到的动作信息来解析各流体供给管线l1、l2、l3的动作。此外，外部的信息处理装置既可以构成管线外的机构的一部分，也可以是与管线外的机构以能通信的方式进行连接的装置。另外，该外部的信息处理装置能由所谓的服务器计算机等构成。

由此，在众多流体控制设备密集集成的气体组件1中，能将阀v不从管线卸取而单独地识别来诊断其动作状态。另外，由于按每个流体供给管线l1、l2、l3，各阀v经由流量控制装置f与管线外的机构连接，因此下属具备多个阀v的流量控制装置f、构成为能与流量控制装置f通信的信息处理装置能在监察多个阀v整体的动作的同时监视各阀v的动作状态。其结果是，不仅能按每个阀v或流量控制装置f来解析动作信息，而且能精密地监视管线整体。

此外，管线整体的动作的解析有助于流体供给管线l1、l2、l3的精密的监视是由于，例如，关于构成流体供给管线l1的多个阀v11、v12、v13、v14，即使在一部分阀v13、v14执行打开关闭动作、且剩余的阀v11、v12不执行打开关闭动作的情况下，阀v11、v12也会受到阀v13、v14的打开关闭动作的影响。

而且，基于流体供给管线l1整体的动作信息，与阀v11、v12、v13、v14连接的流量控制装置f1能掌握在某个时间段阀v11、v12未执行打开关闭动作而阀v13、v14执行打开关闭动作的状况，能精密地解析基于阀v11、v12单独的动作而不能掌握的阀v11、v12的状态。

另外，这样的管线整体的动作信息的解析结果例如能利用于进行数据挖掘来判定流体供给管线l1、l2、l3的异常的有无或对异常进行预期等。具体而言，由于能掌握管线整体下的阀v、流量控制装置f的动作时间、给定的阀v实际进行打开关闭动作的次数和受其他阀v的打开关闭动作的影响的时间等，因此能根据管线整体的动作时间来判定维护或部件交换的时期，或者比较同一管线上的每个阀v的打开关闭速度来探测异常。

此外，上述流体供给管线l1、l2、l3还能构成图9～图11所示的气体组件2。

与气体组件1不同，构成气体组件2的流体供给管线l1、l2、l3分别单独与管线外的机构连接。

即，气体组件2与电力的供给以及管线外的通信如图10所示，通过对管线外的机构与流体供给管线l1进行连接的主线缆10a、对管线外的机构与流体供给管线l2进行连接的主线缆10b以及对管线外的机构与流体供给管线l3进行连接的主线缆10c而能够实现。

此外，在各流体供给管线l1、l2、l3，从流量控制装置f向阀v的连接与气体组件1同样。

另外，驱动压力如图11所示，从管线外的机构向气体组件2，按各流体供给管线l1、l2、l3的每一个而从主管20a、20b、20c进行供给。

此外，在各流体供给管线l1、l2、l3，从接头j11、j12、j13向流量控制装置f、阀v的连接与气体组件1同样。

此外，表示在上述本实施方式所涉及的流体供给管线l1、l2、l3优选使用的阀v的内部结构的示意图如图12所示。

阀v具备阀本体3和与阀本体3连结的驱动压力控制装置4。

阀本体3例如是隔膜阀等由流体控制装置的气体管线使用的阀，至少具备用于将从外部供给的驱动压力导入至内部的驱动压力导入口3a。

驱动压力控制装置4与阀本体3的驱动压力导入口3a连结，将从管线外的驱动压力供给源g供给的驱动压力供给至阀本体3。

在驱动压力控制装置4，具备驱动压力导入通道431、432、433来作为从管线外的驱动压力供给源g向阀本体3导入驱动压力的导入通道。驱动压力导入通道431与管线外的驱动压力供给源g连接。驱动压力导入通道432经由自动阀411以及自动阀412来连结驱动压力导入通道431与驱动压力导入通道433。驱动压力导入通道433与阀本体3的驱动压力导入口3a连结。

另外，在驱动压力控制装置4，设置有将驱动压力导入通道431打开或关闭的n.c.(常闭：通常关闭)的自动阀411、以及与自动阀411联动来将驱动压力导入通道433打开或关闭且将排气通路44打开或关闭的n.o.(常开：通常打开)的自动阀412，排气通路44将驱动压力从驱动压力导入通道433向装置外a释放。

自动阀411、412分别由阀驱动部421、422打开或关闭。阀驱动部421、422从电源供给源e以及指示信号发信源q经由布线45接受电源的供给并接受用于指示动作的指示信号，且执行基于指示信号的动作。

此外，自动阀411、412均能由通常的电磁阀或空气驱动型电磁阀、或者电气阀等各种阀构成。

该驱动压力控制装置4的自动阀411、412、阀驱动部421、422、驱动压力导入通道431、432、433等由中空的帽状的外壳40覆盖，使外壳40覆盖阀本体3，与阀本体3一体化。

此外，能酌情通过螺钉固定、基于粘接剂的粘接等手段来使阀本体3与外壳40一体化。

在由这样的结构组成的驱动压力控制装置4中，与自动阀411、412的打开关闭状态无关，从管线外的驱动压力供给源g供给的驱动压力始终经由驱动压力导入通道431而被供给至自动阀411的所在位置处。

针对驱动压力控制装置4的打开关闭动作进行说明。首先，若自动阀411由阀驱动部421开阀，则已供给至自动阀411的驱动压力经由驱动压力导入通道432而向自动阀412导出。另外，自动阀412与自动阀411联动，随自动阀411的开阀而闭阀，从而排气通路44关闭，驱动压力经由驱动压力导入通道433而向阀本体3供给。

另一方面，若自动阀411由阀驱动部421闭阀，则从驱动压力供给源g供给的驱动压力被自动阀411挡住。另外，与自动阀411联动的自动阀412开阀，将排气通路44打开而释放阀本体3内的驱动压力。

根据这样的阀v，驱动压力控制装置4与阀本体3一体连结，因此能使与阀v连接的布线简化。

另外，驱动压力被供给至始终与阀本体3一体连结的驱动压力控制装置4的自动阀411的所在之处，在与阀本体3的驱动压力导入口3a接近之处，维持驱动压力被提升至给定压力的状态。其结果是，阀本体3在打开关闭时，不易受驱动压力的压力变化的影响，能使打开关闭速度保持恒定，进而能提高材料气体的控制的精度。

此外，虽然上述阀v设为了使驱动压力控制装置4与阀本体3连结的结构，但不限于此，还能在阀本体3内确保用于内置驱动压力控制装置4的空间，并使驱动压力控制装置4内置在该空间中。

此外，关于上述本实施方式，气体组件1、2均由3个流体供给管线l1、l2、l3构成，但本发明的适用不会因管线的数量而受到限制。

接着，参照图13来说明针对由以上结构构成的流体供给管线l1、l2、l3应用本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法来检测异常的流程。

另外，在以下的说明和图13中，将流体供给管线l1、l2、l3设为流体供给管线l，将流量控制装置f1、f2、f3设为流量控制装置f。另外，在流量控制装置f的上游配置有阀v1，在下游配置有v2，但该阀v1、v2在上述流体供给管线l1中分别与阀v12、v11对应。

如上所述，流体供给管线l具备：流量控制装置f；配置于流量控制装置f的上游侧的阀v1；以及配置于流量控制装置f的下游侧的阀v2。另外，流量控制装置f通过第一连接单元与流体供给管线l外的机构连接，在内部设置有流量控制装置内阀fv、以及对流路内压力进行检测的压力传感器等压力检测机构p1、p2。此外，压力检测机构p1、p2隔着设置在流量控制装置f内的节流孔or分别设置在下游侧或上游侧。

另外，阀v1通过从第一连接单元分支出来的第二连接单元与流体供给管线l外的机构连接，阀v2通过从第一连接单元分支出来的第二连接单元与流体供给管线l外的机构连接。

在此，本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法是诊断流量控制装置内阀fv、阀v1、阀v2的异常的方法，由阀操作工序、压力调整工序、压力检测工序以及异常判定工序构成。

阀操作工序是将流量控制装置内阀fv、阀v1和阀v2中的任一个或多个阀打开或关闭的工序。

压力调整工序是使自阀v1的阀部经由流量控制装置f的流路至阀v2的流路r1、r2的一部分或全部为真空状态或加压状态的工序。此外，流路r1是自阀v1的阀部至流量控制装置内阀fv的阀部的流路，流路r2是自流量控制装置内阀fv的阀部至阀v2的阀部的流路。另外，关于真空状态或加压状态，异常诊断是使进行诊断的阀v1、v2、流量控制装置内阀fv的阀部的上游侧与下游侧产生差压，并检测压力的上升或下降。因此，压差的设置方法也能基于真空状态或加压状态中的任一种。

压力检测工序是通过压力检测机构p1、p2获取自阀v1的阀部经由流量控制装置f的流路至阀v2的流路r1、r2的一部分或全部随时间推移的压力特性的工序。

异常判定工序是将由压力检测机构p1、p2获取的压力特性与在同一条件下预先测定的正常时的压力特性进行对比来判定异常的有无的工序。

<流量控制装置内阀fv的阀座泄漏异常诊断>

在对流量控制装置内阀fv的阀座泄漏异常进行诊断的情况下，依次执行以下步骤。

·第一步骤(阀操作工序)：打开阀v1。

·第二步骤(阀操作工序)：关闭流量控制装置内阀fv。

·第三步骤(阀操作工序)：打开阀v2。

·第四步骤(压力调整工序)：通过从阀v2侧抽真空，使自流量控制装置内阀fv的阀部至阀v2的阀部的流路r2内为真空状态。

·第五步骤(阀操作工序)：在流路r2内成为真空状态时关闭阀v2。

·第六步骤(压力检测工序)：通过压力检测机构p1、p2来获取流路r2内随时间推移的压力特性。

·第七步骤(异常判定工序)：将由压力检测机构p1、p2获取的压力特性与在同一条件下预先测定的正常时的压力特性进行对比，来判定异常的有无。

由于流量控制装置内阀fv以及阀v2关闭，因此如果正常，则流路r2内维持真空状态。相反，在流路r2内的压力逐渐上升的情况下，设想流体从流路r1泄漏到流路r2内，诊断为流量控制装置内阀fv发生了异常。

由于该诊断以阀v2和v1未发生泄漏为前提，因此对于阀v2和v1彼此也优选一起进行异常诊断。

<阀v1的阀座泄漏异常诊断>

·第一步骤(阀操作工序)：关闭阀v1。

·第二步骤(阀操作工序)：打开流量控制装置内阀fv。

·第三步骤(阀操作工序)：打开阀v2。

·第四步骤(压力调整工序)：通过从阀v2侧抽真空，使自阀v1的阀部经由流量控制装置f的流路至阀v2的阀部的流路r1、r2内为真空状态。

·第五步骤(阀操作工序)：在流路r1、r2内成为真空状态时，关闭阀v2。

·第六步骤(压力检测工序)：通过压力检测机构p1、p2来获取流路r1、r2内随时间推移的压力特性。

·第七步骤(异常判定工序)：将由压力检测机构p1、p2获取的流路r1、r2内的压力特性与在同一条件下预先测定的正常时的压力特性进行对比，来判定异常的有无。

由于阀v1和阀v2关闭，因此如果正常，则流路r1、r2内维持真空状态。相反，在流路r1、r2内的压力逐渐上升的情况下，设想流体从阀v1侧泄漏到流路r1、r2内，诊断为阀v1发生了异常。

此外，由于该诊断以阀v2未发生泄漏为前提，因此对于阀v2也优选一起进行异常诊断。

<阀v2的阀座泄漏异常诊断>

·第一步骤(阀操作工序)：打开阀v1。

·第二步骤(阀操作工序)：打开流量控制装置内阀fv。

·第三步骤(阀操作工序)：关闭阀v2。

·第四步骤(压力调整工序)：使流体从阀v1侧流入，使自阀v1的阀部经由流量控制装置f的流路至阀v2的阀部的流路r1、r2内为加压状态。

·第五步骤(阀操作工序)：在流路r1、r2内成为加压状态时，关闭流量控制装置内阀fv。

·第六步骤(压力检测工序)：通过压力检测机构p1、p2来获取流路r2内随时间推移的压力特性。

·第七步骤(异常判定工序)：将由压力检测机构p1、p2获取的流路r2内的压力特性与在同一条件下预先测定的正常时的压力特性进行对比，来判定异常的有无。

由于流量控制装置内阀fv以及阀v2关闭，因此如果正常，则流路r2内维持加压状态。相反，在流路r2内的压力逐渐下降的情况下，设想流体从阀v2向下游泄漏，诊断为阀v2发生了异常。

此外，由于该诊断以流量控制装置内阀fv未发生泄漏为前提，因此对于流量控制装置内阀fv也优选一起进行异常诊断。

<阀v2的cv值变化诊断>

·第一步骤(阀操作工序)：打开阀v1。

·第二步骤(阀操作工序)：打开流量控制装置内阀fv。

·第三步骤(阀操作工序)：关闭阀v2。

·第四步骤(压力调整工序)：使流体从阀v1侧流入，使流路r2内为加压状态。

·第五步骤(阀操作工序)：在流路r2内成为加压状态时，关闭流量控制装置内阀fv。

·第六步骤(阀操作工序)：打开阀v2。

·第七步骤(压力检测工序)：通过压力检测机构p1、p2来获取流路r2内随时间推移的压力特性。

·第八步骤(异常判定工序)：将由压力检测机构p1、p2获取的流路r2内的压力特性与在同一条件下预先测定的正常时的压力特性进行对比，来判定异常的有无。

此外，cv值是给定条件下的流体的流量系数。

由于流量控制装置内阀fv关闭而阀v2打开，因此如果正常，则流体一边呈现给定的cv值特性一边向下游流出。与此相对，在不呈现正常时的cv值特性的情况下，设想阀v2的阀部发生了堵塞或腐蚀等不良状况，诊断为阀v2发生了异常。此外，在流体比正常时的cv值特性更早流出的情况下，设想阀座压扁而流路变大、或者由于弹簧的弹力而行程变大，在与正常时的cv值特性相比流体更迟流出的情况下，设想发生了堵塞。

此外，由于该诊断以流量控制装置内阀fv未发生泄漏为前提，因此对于流量控制装置内阀fv也优选一起进行异常诊断。

根据以上的本实施方式所涉及的流体供给管线的异常诊断方法，能够根据流体供给管线l1整体的动作来诊断流体控制设备的异常，该流体供给管线l1利用阀v2、阀v1以及流量控制装置f这样的多个流体控制设备而构成。特别是，如上所述，就应用该流体供给管线的异常诊断方法的流体供给管线l1而言，由于用于进行电力供给、通信的电缆构成简单且供给驱动压力的管的内部容积小，因此能够实现噪声的降低、指示信号的传输速度的延迟抑制、各流体控制设备的开闭速度的维持、各流体控制设备的开闭速度的误差抑制。其结果是，对于各流体控制设备的异常诊断，也能抑制每个流体控制设备的动作的偏差，使流体供给线l1更准确且精密地进行动作。

此外，在本实施方式中，流量控制装置f具备两个压力检测机构p1、p2，但基本上只要仅设置任一个，就能够实现同样的诊断。

但是，在阀v2的cv值变化诊断中，由于无法关闭节流孔or，因此通过利用压力检测机构p1、p2来测定节流孔or的上游侧与下游侧的压力，能够一边判定节流孔or的异常的有无一边诊断cv值变化。

另外，由于两个压力检测机构p1、p2隔着节流孔or设置在上游侧和下游侧，因此在异常判定工序中，在成为加压状态或真空状态的流路r1和/或流路r2内的压力下降或上升的情况下，在压力检测机构p1、p2中压力的下降或上升的检测产生时滞。例如，在上述的<阀v1的阀座泄漏异常诊断>中，在成为真空状态的流路r1、r2内的压力上升的情况下，如果阀v1发生阀座泄漏，则阀v1侧的压力检测机构p1首先检测出压力的上升，压力检测机构p2延迟检测出压力的上升。另一方面，如果阀v2发生阀座泄漏，则阀v2侧的压力检测机构p2首先检测出压力的上升，压力检测机构p1延迟检测出压力的上升。

此外，对于其他的异常诊断也同样地，如果是＜流量控制装置内阀fv的阀座泄漏异常诊断＞，则能够判别流量控制装置内阀fv和阀v2中的哪一个发生了异常，如果是＜阀v2的阀座泄漏异常诊断＞，则能够判别阀v2和流量控制装置内阀fv中的哪一个发生了异常，如果是<阀v2的cv值变化诊断>，则能够判别阀v2和流量控制装置内阀fv中的哪一个发生了异常。

这样，通过对压力检测机构p1、p2中的压力的下降或上升的时滞进行检测，能够判别构成封闭空间的上游侧和下游侧的流体控制设备的阀部的哪一个发生了异常。特别是，通过在压力检测机构p1、p2之间夹设节流孔or，从而能够实际测定时滞。另外，若如上述的流体供给线l那样进行布线且构成为抑制多个流体控制设备的每一个的动作的偏差的精度高的气体单元1，则对于微小的时间的滞后也能够高精度地进行检测。

此外，本发明的实施方式不限于上述实施方式，若是本领域技术人员，则能在不脱离本发明范围的范围内进行构成、手段或者功能的各种变更或追加等。

(标号说明)

1、2气体组件

10、10a、10b、10c主线缆

101、102分支线缆

11、12、13延长线缆

111、112、113、114子线缆

121、122、123、124子线缆

131、132、133、134子线缆

20、20a、20b、20c主管

21、22、23延长管

211、212、213延长管

214、215、216、217、218子管

221、222、223延长管

224、225、226、227、228子管

231、232、233延长管

234、235、236、327、238子管

l1、l2、l3流体供给管线

c1、c2、c3分支连接器

f(f1、f2、f3)流量控制装置

fv流量控制装置内阀

j1分支接头

j11、j111、j112、j113接头

j12、j121、j122、j123接头

j13、j131、j132、j133接头

or节流孔

p1、p2压力检测机构

r1、r2流路

v(v11～v14、v21～24、v31～34)、v1、v2阀。