(57)【要約】【課題】インターロックのような高い信頼性を必要とする装置を容易にネットワークに接続でき、さらに他の機能を容易に付加することができる。【解決手段】ネットワークに接続された各ノードの情報を取得するシグナルコンバータであって、ハードウエアとして実装された、ネットワークからフレームを取得するネットワークインターフェース部、取得したフレームから所定のデータを取り出すコントローラ部、取り出したアナログおよびデジタル信号データを出力する出力部を有するシグナルコンバータ装置を提供する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続された各ノードの情報を取得するシグナルコンバータであって、ネットワークからフレームを取得するネットワークインターフェース部、取得したフレームから所定のデータを取り出すコントローラ部、取り出した信号データを出力する出力部を有するシグナルコンバータ装置。
【請求項２】
前記コントローラ部はネットワーク上で通信されているフレームから所定のデータを取得することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラ部はコンフィグレータを具備し、外部からのパラメータ設定が可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記シグナルコンバータ装置は、前記コントローラ部により取得したデジタルおよびアナログ信号を前記出力部から出力することができることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記シグナルコンバータ装置を用いてネットワークに付加機能を追加する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は通信ネットワーク、特にデバイスネットにおいて、各ノードから所定の信号を取り出すことができ、さらにシステム構成を変更することなく、容易に機能を追加することが出来るシグナルコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体生産等において、生産設備の制御にはいわゆるデバイスネットが用いられている。このデバイスネットはマスタ・スレーブ方式またはコマンドレスポンス方式のネットワークであり、マスタおよびスレーブ間でコマンドを送受信することによって各スレーブの制御を行っている。
【０００３】
このような方式の場合通常各ノードには、ネットワークリソースと呼ばれるノードアドレスが与えられる。一般にネットワークにおいてネットワークリソースは有限であり、従ってネットワークに接続できるノードの数には制限がある。
【０００４】
一方各スレーブの制御には、マスタ−スレーブ間で通信される制御信号によって制御を行う。従ってスレーブの制御を頻繁に行う場合、または多数のスレーブを同時に制御する場合ネットワークが混雑する可能性がある。
【０００５】
さらに、生産設備等の装置のネットワーク化により従来、例えばチャンバ内の圧力、温度あるいはアクチュエータの状態など、各装置の状態は該装置に付属している出力端子から直接読み出しが可能であったのに対し、これら各データは通信プロトコルによってフレームの中に格納されるため、直接読み出すことが困難となった。
【０００６】
従って各スレーブまたはマスタにトラブルが生じた場合に問題を発見することが困難であり、よって他の装置の誤動作を誘引する可能性がある。この場合コマンドがマスタ−スレーブ間で正常に伝送されなくなり、これによってネットワークの麻痺が生じる危険性もある。
【０００７】
従ってネットワークの各ノードの状態をモニタすることが必要である。一方、ネットワーク内を流れるデータをモニタする装置として特開２０００−２１６７９８にモニタ・ロギング装置が開示されている。
【０００８】
該装置はデバイスネットにおいて、ネットワーク内を流れるフレームから所定のデータを取り出して表示装置に表示するのもであるが、該モニタ・ロギング装置はＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ソフトウエアとして実装されており、従ってパーソナルコンピュータを用いる装置である。
【０００９】
この場合、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）に内在する動作不安定性の問題、アプリケーションソフトウエアのバグ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）とコンピュータハードウエアとの相性の問題による動作不安定性、およびその他今日知られているコンピュータの動作に関する問題全てを含有したまま、該モニタ・ロギング装置をデバイスネットに接続することになる。
【００１０】
従って、上述のような問題により、例えばネットワークにおけるインターロック機能のような、高い信頼性が必要な機能または装置には該モニタ・ロギング装置を用いることは、信頼性の点において不向きである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにネットワークを用いた制御システムは、生産設備の自動化、いわゆるＦＡ（ファクトリーオートメーション）を実現できる一方、オペレータからはシステム全体がブラックボックスとなるため各装置の管理や、トラブルへの迅速な対応が困難となる可能性を有している。
【００１２】
上述のような問題に鑑み、本発明はネットワーク内を流れるデータを取得、表示しさらにインターロックのような高い信頼性を必要とする装置をネットワークに付加する方法、および他の機能を付加する方法を提案する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
ネットワークに接続された各ノードの情報を取得するシグナルコンバータであって、ハードウエアとして実装された、ネットワークからフレームを取得するネットワークインターフェースと、取得したフレームから所定のデータを取り出すコントローラ部と、取り出したデータを出力するアナログおよびデジタル信号出力部を有するシグナルコンバータ装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
最初にネットワーク内を流れる情報とその処理に関して概観する。インターネットやＬＡＮ等のプロトコルを用いる通信では、ネットワーク内を流れる情報は所定のプロトコルに基づいて構成されており、フレームと呼ばれる単位で扱われる。フレームには送信元および宛先ノードのアドレス以外に、運ぶべき情報であるデータが格納される。各ノードは少なくとも、ネットワークからフレームを取り込むインターフェース部、および該フレームを処理するプロセッサ部を有している。
【００１５】
該インターフェース部では、プロトコルの物理層に相当するアドレスを読み、必要なフレームを選別しプロセッサ部へ伝送する。プロセッサ部では該フレームに対して所定の処理を行いフレーム内からデータを取り出す。また該プロセッサ部は多様な処理が可能であり、これはコンピュータプログラムによって実装される。
【００１６】
さらに、プロセッサ部によって処理されたデータをディスプレーに表示したり、ハードディスクなどの記録媒体に記録する過程も有している。
【００１７】
このように、ネットワーク内を流れるフレームはインターフェース部およびプロセッサ部によって処理され、該フレーム内に格納されているデータが取り出される。またプロセッサ部ではコンピュータプログラムによって所望の処理をすることが可能である。
【００１８】
次に本発明を以下に図を用いて説明する。ここで前記プロセッサ部は、コントローラ部と以下称する。図１は本発明のシグナルコンバータ１の構成を示す概略的なブロック図である。処理の流れを概説すると、ネットワーク４０内を流れるフレームがインターフェース部１０により取り込まれコントローラ部２０に伝送され、該コントローラ部２０によって所定のデータが取り出され、さらに該データを出力部３０から出力する。
【００１９】
同図において本発明は該コントローラ部２０がハードウエアとして実装されており、通常はＩＣ、ＬＳＩ等から成り、前記コンピュータプログラムはＲＯＭ（フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリを含む）などの読み出し専用メモリに記録される。さらに出力部３０はアナログおよびデジタル信号を出力することができ、従ってＤ／Ａコンバータ、デコーダ、およびアンプを有している。
【００２０】
次に本発明のシグナルコンバータ１の動作を説明する。図１においてネットワーク内には、前記フレームの他にスレーブを制御するための制御信号であるコマンドも存在している。従ってインターフェース部１０ではネットワーク内を流れる全ての情報の中でフレームのみを選択して取得し、該フレームをコントローラ部２０に伝送する。コントローラ部２０はプロトコルに従ってフレームを解読しデータを取り出す。該データは出力部３０へ伝送され、出力部内のＤ／Ａコンバータまたはデコーダによって適切な形式のデータに再構成され端子から出力される。また該コントローラ部２０は、詳細は後述するが図２に示したようにコンフィグレータ２３を有しており、ユーザがＩ／Ｏ装置により任意のノードを指定するとコントローラ部２０内で動作しているプログラムは、該コンフィグレータの内容に従って該当するフレームのデータを出力部３０の所定の出力端子へ伝送する。
【００２１】
次にコントローラ部２０の構成および動作について説明する。本発明においてコントローラ部２０はハードウエアとして実装されており、図２はその一例を示している。図示したように当該コントローラ部２０は該データに対して処理を行うＣＰＵ２１、プログラムがＲＯＭとして格納されているメモリ２２、およびノードの指定などパラメータ設定を行うコンフィグレータ２３で構成されている。また該コンフィグレータ２３への入力および設定内容を表示するＩ／Ｏ装置５０も具備している。
【００２２】
図２において、フレームに対して処理を行うプログラムは前記記載のようにＲＯＭとしてメモリ２２に格納されており、ＣＰＵ２１は該プログラムに従ってフレームのヘッダを解読し、該フレーム内のデータ領域からデータを取得する。取得したデータは出力部３０へ伝送される。ここで、ユーザは出力部３０の出力端子を任意に指定することができ、これはＩ／Ｏ装置５０を用いてコンフィグレータ２３へ必要な情報を入力する。従って、ＣＰＵ２１内で動作しているプログラムは、コンフィグレータの内容に従って出力部３０に対し出力制御信号を伝送する。
【００２３】
最後に出力部３０ではコントローラ部２０から伝送された出力制御信号に基づいて、対応する出力端子にデータを出力する。
【００２４】
このように、本発明はプログラムがＲＯＭとして格納されており、またパーソナルコンピュータの様にオペレーティングシステムを必要としない。従って、オペレーティングシステムの不具合や、ユーザによるメモリの内容の書き換え、および誤った操作によるプログラムの消去などの危険性を排除することができる。
【００２５】
上述のように、コントローラ部としてプログラム内蔵式のいわゆるノイマン型コンピュータを例示したが、本発明の実施例はこれに限定されるものではなく、例えばデータ処理アルゴリズムを論理回路として実装するプロセッサ、いわゆるハードワイヤードロジックを用いることもできる。この場合アルゴリズムの変更にはプロセッサ自体の交換が必要になるが、動作信頼性をさらに向上させることができる。
【００２６】
次に当該シグナルコンバータを用いて機能を付加する方法を説明する。
【００２７】
前記記載のように本発明によるシグナルコンバータは、パーソナルコンピュータを用いることによる信頼性の低下を回避し、確実な動作を保証する。また当該シグナルコンバータはネットワークに対して受動的な装置であるためネットワークリソースを必要とせず、従ってネットワークシステムを変更することなく容易に該シグナルコンバータを接続できる。従って該シグナルコンバータに付加的な装置を接続することで、ネットワークに容易に機能を付加することが出来る。次にその具体的な方法をインターロックを用いて説明する。
【００２８】
図３に概略的な図を示した。ネットワーク４０に各ノード６０が接続しており、さらに本発明のシグナルコンバータ１が接続している。前記記載のように該シグナルコンバータは受動的な装置であるため、ネットワークに接続する際ネットワークリソースの割り当てなどの、システム変更をする必要がない。従って、現在のネットワークに直接接続することが出来る。このため該シグナルコンバータの出力端子に他の装置を接続する際も、ネットワークリソースを必要としない。よってインターロックを、ネットワークリソースを用いずに該シグナルコンバータの出力端子に接続することができる。
【００２９】
この状態でシグナルコンバータおよびインターロックを動作させると、前記記載のように該シグナルコンバータからの出力をインターロック２が監視する。このとき例えばあるノードのトラブルにより、ネットワーク内に信号が過剰に送出されると、ネットワークは混雑し麻痺が発生する。この場合インターロックがシグナルコンバータから出力された信号を取得し、ネットワークの異常を検出して該ネットワークをシャットダウンさせることで他のノードの誤動作などを回避することができる。この場合インターロックはネットワークに接続するノードに共通の電源を遮断する。または各ノードが複数の電源に分配されているときは問題の発生したノードに対応する電源を遮断する。しかしながら、インターロックの機能はこれに限定されるものではない。
【００３０】
図４には本発明の別の実施例を示した。図示したように当該シグナルコンバータの出力端子に、警報装置３が接続している。これによって該警報装置３を、例えば温度検知アラームとすると、前記記載のＩ／Ｏ装置５０により特定のノードの情報を特定の出力端子に出力させ、該端子に温度検知アラームを接続することで、例えばチャンバ内のヒータの異常加熱を検知することができる。しかしながら温度検知に限定されることはなく、チャンバ内の圧力、アクチュエータの状態等の監視装置を接続することも可能である。
【００３１】
図５ではパーソナルコンピュータ４が該シグナルコンバータ１に接続しており、従ってパーソナルコンピュータの処理能力を用いて各ノードの状態をコンピュータグラフィック等により視認性良く表示することができ、さらに前記記載のようなパーソナルコンピュータ自身の不具合によるネットワークへの影響を遮断することができる。また様々なアプリケーションソフトによって詳細なデータ解析をリアルタイムで行うこともできる。
【００３２】
さらに、該シグナルコンバータにデータ記録手段を接続することにより、データロギングを行うこともできる。通常データロギングはパーソナルコンピュータのハードディスクや、光または磁気ディスクなどが考えられるが、これに限定されるものではない。また本発明はデバイスネットのみならず、プロトコルを用いるネットワーク全てに対して実施することができる。
【００３３】
【発明の効果】
デバイスネット等のネットワークに本発明のシグナルコンバータを用いることにより、インターロック等の非常に高い信頼性を必要とする装置を接続することができ、またネットワークリソースを消費することなく、かつネットワークに負荷をかけることなく他の機能を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のシグナルコンバータのブロック図である。
【図２】図２は本発明のシグナルコンバータのコントローラ部のブロック図である。
【図３】図３は本発明のシグナルコンバータをネットワークに接続し、さらにインターロックを接続したブロック図である。
【図４】図４は本発明のシグナルコンバータをネットワークに接続し、さらに警報装置を接続したブロック図である。
【図５】図５は本発明のシグナルコンバータをネットワークに接続し、さらにパーソナルコンピュータを接続したブロック図である。
【符号の説明】
１　シグナルコンバータ
２　インターロック
３　警報装置
４　パーソナルコンピュータ
１０　インターフェース部
２０　コントローラ部
３０　出力部
４０　ネットワーク
５０　Ｉ／Ｏ装置
６０　各ノード
【図１】
2004096477.tif 000003
【図２】
2004096477.tif 000004
【図３】
2004096477.tif 000005
【図４】
2004096477.tif 000006
【図５】
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