半導體行業中DeviceNet的應用
半導體行業中設備一般分為前道設備和后道設備。前道是指晶圓制造廠的加工過程,在空白的硅片完成電路的加工,出廠產品依然是完整的圓形硅片。后道是指封裝和測試的過程,在封測廠中將圓形的硅片切割成單獨的芯片顆粒,完成外殼的封裝,最后完成終端測試,出廠為半導體產品。
圖1 半導體工藝流程及對應設備(資料來源:華安證券、國元證券、云岫資本)
半導體設備的控制系統要求信息傳輸速度快,精度高,從而對網絡的要求也比較高。DeviceNet因其開放、高效、低價、抗干擾能力強、測量及控制精度高等特點,目前被廣泛應用于技術含量較高的半導體設備中。DeviceNet不僅降低了系統的復雜性,還減少了設備通信的電纜硬件接線,提高系統可靠性,降低安裝、維護成本,是分布式控制系統的理想解決方案。
國產一站式DeviceNet主從站控制方案
廣州致遠電子股份有限公司作為DeviceNet協會ODVA的會員,長期致力于DeviceNet產品的研發與推廣,現已自主研發了DeviceNet從站設備、主站接口卡、協議轉換網關和總線分析儀等,并且所有的設備均通過ODVA一致性測試,所有的產品均可提供定制服務。
半導體設備的DeviceNet網絡主站主要采用工控機+PCI/CPCI接口主站卡的方式,與PC進行通訊。半導體中設備控制量包括閥的開關、門的開關、壓力的開關、MFC流量、晶圓檢測、報警信號、節流閥、泵、射頻等信號,這些信號與網絡相連接的方式分為兩種:簡要的開關量數字信號主要是通過IO模塊,作為DeviceNet的一個從站連接到網絡;其他信號如節流閥、射頻(包括正向頻率、讀取、過溫報警信號、安全互鎖等)、MFC信號的控制參數非常多,就需要選擇支持DeviceNet通訊方式的設備,作為一個獨立的從站與主站進行通訊,從而進行精確的控制。
半導體設備的DeviceNet網絡構成包括主站(PLC或插卡式工控機)、設備從站、連接器,主要連接IO模塊、MFC質量流量計、閥組、滑軌、溫控器、射頻、節流閥等。結構如下圖所示。圖2DeviceNet通訊方案
DeviceNet主站卡集成2路CAN通道,每個CAN通道都集成完全的電氣隔離保護和防浪涌保護,保證性能穩定。同時提供強大的軟件支持,包括DeviceNet函數庫、DeviceNet測試軟件、EDS配置軟件、OPC服務器等,支持最多63個DeviceNet從?站節點。目前已經大量應用于電焊機、流量計、半導體設備等領域中的數據采集與處理。XGate-DVN11是一款DeviceNet從站協議轉換模塊,其內部已經集成了DeviceNet從站協議棧代碼。XGate-DVN11支持高達128字節I/O報文、250字節顯式報文傳輸,小巧的體積?,方便嵌入到用戶設備中,并提供EDS文件和程序固件定制服務。用戶無需進行二次開發,僅需控制器提供一路串口就可實現與XGate-DVN11的數據交互。
另外,ZLG致遠電子基于半導體市場需求,推出DeviceNet轉Modbus協議轉換器、CANopen轉Modbus協議轉換器、OPC-UA轉Modbus協議轉換器等各類現場總線協議轉換器。 ?圖3DeviceNet/CANopen等協議轉換器系列半導體行業國產網關通訊方案
除了半導體設備DeviceNet通訊外,半導體產線上還需要其他通訊方式進行信息互通、績效管理和簡化運維。串行接口是工業現場簡易前端設備的主流接口,為使設備能快速并入以太網,使其實現集中式監控管理,ZLG致遠電子提供內嵌TCP/IP協議棧的八通道工業級串口服務器GCOM80-2NET,其具備數據采集傳輸、邊緣計算、數據加密、設備登錄管理功能,實現了RS485和以太網的雙向傳輸,多種配置方式和多種工作模式,讓用戶不用做復雜的開發工作。
在半導體產線的監控系統中,GCOM80-2NET負責將電力系統、空調系統、污水系統、空壓系統等各系統PLC控制設備、儀表、傳感器等數據,通過串口和以太網數據雙向傳輸,傳送到監控中心服務器,保證數據的穩定可靠。如下圖所示。
圖4多通道網關通訊方案
原文標題:【應用方案】一分鐘了解半導體行業國產通訊方案
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