一种半导体设备的软件互锁控制方法与系统与流程

本发明涉及半导体设备控制领域，尤其涉及一种半导体设备的软件互锁控制方法与系统。

背景技术：

1、为了保障工控设备的安全运行，在每台工控设备中都会设计各种安全互锁逻辑，其中io信号互锁逻辑是最为重要的一种互锁逻辑。

2、io信号互锁逻辑定义了在某些特定的输入信号(input)和输出信号(output)的组合情况下，某些输出信号(output)必须强制为某个固定信号的过程。通常一台工控设备对外io信号分为四类：数字量输入、数字量输出、模拟量输入以及模拟量输出。其中，数字量输入(di，digital input)指的是信号传输方向从外部硬件到设备软件内部控制系统的数字量。模拟量输入(ai，analog input)指的是信号传输方向从外部硬件到设备软件内部控制系统的模拟量。数字量输出(do，digital output)，指的是信号传输方向从设备软件内部控制系统到外部硬件的数字量。模拟量输出(ao，analog output)，指的是信号传输方向从设备软件内部控制系统到外部硬件的模拟量。对于io互锁逻辑，目前主要采用以下两种方式进行描述：1.文字描述，例如：当热板温度过高：di-5为0，则不允许腔体门执行打开操作，强制do-10信号输出为0。其中，di-5与do-10中的数字5和10分别代表di的地址与do的地址。2.io互锁表格，表格的行包括do输出信号，表格的列包括di信号，在di和do之间存在互锁关系的交叉位置采用x或o表示强制1(高电平)或0(低电平)输出。

3、对于一台复杂的工控设备，尤其是半导体设备，往往io互锁规则数量达到数百条，甚至上千条，设备开发人员必须在理解这两种io互锁逻辑的描述文件中的每条互锁规则后，才能正确编写出相应的互锁软件代码。而在设备控制系统设计开发过程中，因为硬件调整，控制逻辑修改等多种因素，经常需要对io互锁逻辑进行修改，并需要不断修改软件代码进行io互锁逻辑的调整。因而，使得编写和维护io互锁逻辑的软件代码成为一件工作量巨大的工作，而且如果有一条规则的代码编写错误，就有可能损伤设备和危害操作人员人生安全，从而造成巨大的财产损失和人员伤亡。

4、因而，开发一种新的简便而又，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素：

5、本发明提供一种半导体设备的软件互锁控制方法与系统，以解决当需要对io互锁逻辑进行的修改时，由于要修改全部软件代码导致的工作量巨大以及代码编写出错的问题。

6、根据本发明的第一方面，提供了一种半导体设备的软件互锁控制方法，包括：收集第一非数字io信号；所述第一非数字io信号用于表征需要参与到io互锁逻辑的非数字io信号；

7、依据与、或、非逻辑，创建软件互锁文件；所述软件互锁文件表征了一种定义软件io信号点、描述软件互锁规则的计算机程序可识别文件；其中，所述软件io信号点用于以硬件io信号点的形式表征所述非数字io信号，以参与所述软件互锁规则的运算；且所述软件io信号点的地址与所述硬件io信号点的地址不重合；其中，所述软件互锁规则依据所述与、或、非逻辑逻辑创建，且其可被计算机软件代码直接识别和自动创建io互锁代码的互锁规则；

8、建立软件互锁解析源程序；所述软件互锁解析源程序用于解析所述软件互锁文件中的互锁规则；

9、获取第一操作指令信息，并在所述第一操作指令信号输出到所述半导体设备之前，根据经所述软件互锁解析源程序解析之后的所述软件互锁文件，对所述第一操作指令信号进行逐一校对，以得到校对结果；

10、根据所述校对结果执行以下操作：

11、若所述校对结果为正确，则发送所述第一操作指令信号给所述半导体设备的底层io硬件模块，以使得所述半导体设备根据所述第一操作指令信号执行相应的互锁操作；

12、若所述校对结果为错误，则根据所述软件互锁文件，对所述第一操作指令信号进行校正，并将校正后的第一操作指令信号发送给所述半导体设备的底层io硬件模块，以使得所述半导体设备根据校正后的第一操作指令信号执行相应的互锁操作。

13、可选的，所述软件互锁文件包括：

14、注释信息区，用于定义当前软件互锁文件的描述信息；其中，所述描述信息至少包括：创建日期、设备名称、io表格版本、创建作者信息；

15、常量定义区，采用“const”定义常量，以用于计算更新所述软件io信号点的当前数值；

16、软件io信号定义区，用于将非数字io信号转变为软件io信号点；其中，所述软件io信号点与硬件io信号点之间通过地址索引进行区分；

17、软件互锁规则定义区，用于定义互锁规则，其中每条规则由“do：”开头，依次通过逗号将多组互锁触发关系隔开，逗号之间使用或逻辑触发，在每个逗号内部采用与逻辑进行条件叠加。

18、可选的，所述非数字io信号包括：模拟信号、软件运行状态信号以及参数设定值。

19、可选的，所述软件io信息点位包括：软件di信号和软件do信号；其中，所述软件di信号表征了经所述软件io信号定义区定义之后的信号点；所述软件do信号表征了经所述软件互锁文件中的所述软件互锁规则运算之后的输出信号点。

20、可选的，在建立软件互锁解析源程序之后且在获取第一操作指令信息之前，还包括：

21、进行io互锁规则测试，以确保半导体设备的一级控制逻辑正确，其中，所述一级控制逻辑包括涉及设备安全、人身安全的控制逻辑。

22、根据本发明的第二方面，提供了一种半导体设备的软件互锁控制系统，用于对半导体设备的互锁规则进行控制，包括：

23、上位机，用于产生第一操作指令信号，并通过所述第一操作指令信号控制半导体设备执行相应的操作；

24、第一io模块；

25、软件互锁规则解码器；所述软件互锁规则解码器中包括所述软件互锁解析源程序；

26、软件互锁文件；所述软件互锁文件表征了一种定义软件io信号点，描述软件互锁规则的计算机程序可识别文件；其中，所述软件io信号点用于以数字io信号点的形式表征非数字io信号，以参与所述软件互锁规则的运算；

27、其中，所述第一io模块形成于所述上位机中；所述io模块包括所述软件互锁规则解码器，且所述软件互锁文件嵌入在所述第一io模块中；其中，所述软件互锁规则解码器用于通过所述软件互锁解析源程序，解析所述软件互锁文件；

28、所述第一io模块用于：在所述第一操作指令信号输出到所述半导体设备的底层io硬件模块之前，根据经软件互锁解析源程序解析之后所述软件互锁文件，对所述第一操作指令信号进行逐一校对，以得到校对结果；

29、根据所述校对结果执行以下操作：

30、若所述校对结果为正确，则发送所述第一操作指令信号给所述半导体设备的底层io硬件模块，以使得所述半导体设备根据所述第一操作指令信号执行相应的互锁操作；

31、若所述校对结果为错误，则根据所述软件互锁文件，对所述第一操作指令信号进行校正，并将校正后的第一操作指令信号发送给所述半导体设备的底层io硬件模块，以使得所述半导体设备根据校正后的第一操作指令信号执行相应的互锁操作。

32、可选的，所述半导体设备的软件互锁控制系统还包括：

33、plc装置；所述plc装置包括：第二io模块；所述第二io模块包括所述软件互锁文件；

34、所述plc装置用于根据所述软件互锁文件，对所述第一io模块输出的所述第一操作指令信号或所述校正后的第一操作指令信号进行再次校对，并输出再次校对后的第一操作指令信号或再次校正后的第一操作指令信号。

35、根据本发明的第三方面，提供了一种半导体设备中的互锁方法，包括：

36、收集第一非数字io信号；所述第一非数字io信号用于表征需要参与到io互锁逻辑的非数字io信号；

37、获取硬件io信号点；

38、依据与、或、非逻辑，创建软件互锁文件；所述软件互锁文件表征了一种定义软件io信号点，描述包含软件io信号点与所述硬件io信号点的互锁规则的计算机程序可识别文件；其中，所述软件io信号点用于以数字io信号点的形式表征所述非数字io信号，以参与所述互锁规则的运算；其中，所述软件互锁规则依据所述与、或、非逻辑逻辑创建，且其可被计算机软件代码直接识别和自动创建io互锁代码的互锁规则；

39、建立软件互锁解析源程序；所述软件互锁解析源程序用于解析所述软件互锁文件中的互锁规则；

40、获取第二操作指令信息，并在所述第二操作指令信号输出到所述半导体设备之前，根据经软件互锁解析源程序解析之后的所述软件互锁文件，对所述第二操作指令信号进行逐一校对，以得到校对结果；

41、根据所述校对结果执行以下操作：

42、若所述校对结果为正确，则发送所述第二操作指令信号给所述半导体设备的底层io硬件模块，以使得所述半导体设备根据所述第二操作指令信号执行相应的互锁操作；

43、若所述校对结果为错误，则根据所述软件互锁文件，对所述第二操作指令信号进行校正，并将校正后的第二操作指令信号发送给所述半导体设备的底层io硬件模块，以使得所述半导体设备根据校正后的第二操作指令信号执行相应的互锁操作。

44、根据本发明的第四方面，提供了一种半导体设备的控制方法，包括本发明的第三方面所述的半导体设备中的互锁方法。

45、根据本发明的第五方面，提供了一种半导体设备，用于实现本发明第四方面所述的半导体设备的控制方法。

46、本发明提供的一种半导体设备的软件互锁控制方法，由于依据与、或、非逻辑，创建了关于第一非数字io信号的可被计算机软件代码直接识别和自动创建io互锁代码的软件互锁文件，以使得第一非数字io信号可以参与到io互锁逻辑中，并建立了软件互锁解析源程序，当获取第一操作指令信息，并在所述第一操作指令信号输出到所述半导体设备之前，根据经所述软件互锁解析源程序解析之后的所述软件互锁文件，对所述第一操作指令信号进行逐一校对，以得到校对结果；依据校对结果执行互锁操作。由于本发明提供的软件互锁文件是可被计算机软件代码直接识别和自动创建io互锁代码的软件互锁文件，因而当需要修改互锁逻辑时，仅需补充编写软件互锁文件，而无需进行代码的重新编写，便利了设备研究人员的工作，避免了代码编写错误可能导致的重大财产损失和人身伤害，同时也实现了同第一非数字io信号相关的互锁功能，拓展了设备现有的互锁功能。

技术实现思路