功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法及系統(tǒng)，用于控制功率控制器與PLC器件的通信模塊以及模擬量輸出模塊之間的通信，其中，功率控制器的通信方式至少包括：模擬量通信方式和數(shù)字量通信方式，該方法包括如下步驟：在數(shù)字量通信方式下，將設(shè)定功率值和反饋功率值輸出至通信模塊；PLC器件的CPU根據(jù)設(shè)定功率值和反饋功率值的差異判斷功率控制器是否通信不暢；若CPU判定功率控制器通信不暢，則指示一切換控制單元切換功率控制器的通信方式；切換控制單元進(jìn)行切換動(dòng)作，將功率控制器的通信方式切換至模擬量通信方式。其使得功率控制器與控制PLC之間始終保持可靠的通信，從而避免功率控制器通訊不暢引起的工藝或設(shè)備問題。
【專利說明】功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工制造【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域中，很多企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的模擬控制方式來(lái)進(jìn)行電加熱控制，但無(wú)論從控制精度、控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)或是控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等方面，還是從與其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的便利性方面而言，數(shù)字化產(chǎn)品均能更好的滿足各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的要求，因而全數(shù)字式功率控制器作為電力控溫組件逐漸得到了更廣泛的應(yīng)用。
[0003]SCR功率控制器是通過控制信號(hào)的輸入，控制串在主回路中的(SCR)晶閘管模塊，改變主回路中電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而進(jìn)行電壓或功率的調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到控溫的目的。但即使應(yīng)用數(shù)字功率控制器，大部分設(shè)備也只選用其中一種通信方式進(jìn)行通訊，而這種通信方式存在著安全隱患。當(dāng)因故障或干擾引起通訊不暢時(shí)，勢(shì)必影響設(shè)備正常運(yùn)行，進(jìn)而可能導(dǎo)致工藝錯(cuò)誤，降低了設(shè)備的安全性和可靠性。
[0004]因此，研發(fā)人員期望獲得一種具有多種通信方式、并可自動(dòng)切換的功率控制器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法，其可在模擬量通信和數(shù)字量通信之間切換，從而避免通訊不暢引起的工藝或設(shè)備問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案如下:
[0007]—種功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法，用于控制功率控制器與一 PLC器件的通信模塊以及模擬量輸出模塊之間的通信，其中，功率控制器的通信方式至少包括:模擬量通信方式和數(shù)字量通信方式，方法包括如下步驟:a)、在數(shù)字量通信方式下，將設(shè)定功率值和反饋功率值輸出至通信模塊；b)、PLC器件的CPU根據(jù)設(shè)定功率值和反饋功率值的差異判斷功率控制器是否通信不暢；c)、若PLC器件的CPU判定功率控制器通信不暢，則指示一切換控制單元切換功率控制器的通信方式；d)、切換控制單元進(jìn)行切換動(dòng)作，將功率控制器的通信方式切換至模擬量通信方式；其中，數(shù)字式通信方式中，功率控制器經(jīng)由數(shù)字量輸入給定端口與通信模塊以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信；模擬量通信方式中，功率控制器經(jīng)由模擬量輸入給定端口與模擬量輸出模塊以模擬信號(hào)進(jìn)行通信。
[0008]優(yōu)選地，PLC器件的CPU計(jì)算設(shè)定功率值和反饋功率值之間差異占設(shè)定功率值的百分比，若差異的百分比絕對(duì)值大于第一百分比閾值，并且差異的百分比絕對(duì)值大于第一百分比閾值的狀態(tài)維持大于第一時(shí)間閾值后，PLC器件的CPU判定功率控制器通信不暢。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換系統(tǒng)，其可在功率控制器與PLC通信不暢時(shí)，使得功率控制器由數(shù)字量通信方式切換至模擬量通信方式。
[0010]本實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供另一技術(shù)方案如下:
[0011]一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換系統(tǒng)，包括一功率控制器以及一 PLC器件，PLC器件至少包括:通信模塊，其與功率控制器以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，接收功率控制器輸出的設(shè)定功率值和反饋功率值；CPU，其根據(jù)設(shè)定功率值和反饋功率值之間的差異判斷功率控制器是否通信不暢；模擬量輸出模塊，其與功率控制器以模擬信號(hào)進(jìn)行通信；其中，自動(dòng)切換系統(tǒng)還包括:切換控制單元，根據(jù)CPU對(duì)功率控制器通信不暢的判斷，控制功率控制器選擇與模擬量輸出模塊以模擬信號(hào)通信。
[0012]優(yōu)選地，切換控制單元包括PLC器件的數(shù)字量輸出模塊和一繼電器，繼電器的常開觸點(diǎn)兩端分別連接功率控制器的輸入切換端口 X2與公共端M，數(shù)字量輸出模塊控制繼電器的通斷狀態(tài)，常開觸點(diǎn)打開時(shí)，功率控制器與通信模塊通信，常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，功率控制器選擇與模擬量輸出模塊通信。
[0013]本發(fā)明提供的功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法及系統(tǒng)，可在模擬量通信和數(shù)字量通信之間切換，使得功率控制器與控制PLC之間始終保持可靠的通信，從而避免功率控制器通訊不暢引起的工藝或設(shè)備問題。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施便利、成本低，便于推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1示出本發(fā)明第一實(shí)施例提供的功率控制器通信方式自動(dòng)切換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2示出本發(fā)明第二實(shí)施例提供的功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施中采用的功率控制器，至少包括數(shù)字量輸入給定端口、模擬量輸入給定端口、切換控制輸入端口，其中，功率控制器經(jīng)由其數(shù)字量輸入給定端口可與外部器件進(jìn)行數(shù)字量通信，經(jīng)由其模擬量輸入給定端口可與外部器件進(jìn)行模擬量通信，其輸入切換端口用于改變功率控制器的配置參數(shù)，配置參數(shù)可選擇功率控制器進(jìn)行數(shù)字量通信或是模擬量通信。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:功率控制器100、PLC器件以及繼電器30、上位機(jī)40。該P(yáng)LC器件又具體包括CPU200、通信模塊201、模擬量輸出模塊202以及數(shù)字量輸出模塊203。
[0019]其中，通信模塊201與功率控制器100默認(rèn)地以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，通信模塊201接收功率控制器100輸出的設(shè)定功率值和反饋功率值，CPU200根據(jù)設(shè)定功率值和反饋功率值之間的差異判斷功率控制器100是否通信不暢；模擬量輸出模塊202與功率控制器100以模擬信號(hào)進(jìn)行通信；數(shù)字量輸出模塊203和繼電器30組成為一切換控制單元，其根據(jù)CPU200對(duì)功率控制器100通信不暢的判斷，控制功率控制器100選擇與模擬量輸出模塊202以模擬信號(hào)通信。
[0020]具體地，通信模塊201相應(yīng)端口與功率控制器的數(shù)字量輸入給定端口 A+、B-進(jìn)行雙工通信。從而，例如，功率控制器100可將其設(shè)定功率值和反饋功率值輸出給PLC器件的通信模塊201，以供PLC器件的CPU200對(duì)功率控制器100的通信狀況進(jìn)行判斷；另一方面，通信模塊201還可以向功率控制器100輸出控制信號(hào)或參數(shù)信號(hào)等。[0021]功率控制器100還具有兩個(gè)電源端口 Dl、D2，外部控制電源通過該兩個(gè)端口向功率控制器100提供其工作所需的功率。
[0022]進(jìn)一步地，該P(yáng)LC器件還與上位機(jī)40連接，并在其CPU200判斷功率控制器100通信不暢時(shí)，向上位機(jī)40發(fā)出報(bào)警信號(hào)；上位機(jī)40根據(jù)報(bào)警信號(hào)，指示切換控制單元進(jìn)行切換動(dòng)作，以使功率控制器100與該P(yáng)LC器件的模擬量輸出模塊202以模擬信號(hào)進(jìn)行通信，隨后該P(yáng)LC器件的模擬量輸出模塊202可向功率控制器100發(fā)出模擬量表不的控制信號(hào)或參數(shù)信號(hào)等。除此之外，這種模擬量通信方式還可作為與該P(yáng)LC器件的通信模塊201之間的數(shù)字量通信方式的備選或替換方案。
[0023]進(jìn)一步地，繼電器30包括一線圈300、一常開觸點(diǎn)301，常開觸點(diǎn)301兩端分別連接功率控制器100的輸入切換端口 X2與公共端M，數(shù)字量輸出模塊203控制繼電器的線圈300的通斷狀態(tài)，常開觸點(diǎn)301打開時(shí)，功率控制器100與該P(yáng)LC器件的通信模塊201以數(shù)字信號(hào)通信，常開觸點(diǎn)301閉合時(shí)，功率控制器100選擇與該P(yáng)LC器件的模擬量輸出模塊202以模擬信號(hào)通信。
[0024]其中，具體地，功率控制器100采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的器件，其具有多組配置參數(shù)，例如，第一組配置參數(shù)對(duì)應(yīng)于功率控制器100的數(shù)字量通信方式，即在端口 A+、B-的輸入信號(hào)為數(shù)字量；第二組配置參數(shù)對(duì)應(yīng)于功率控制器100的模擬量通信方式，在端口 AU、GND的輸入信號(hào)為4-20mA。通過配置參數(shù)的選擇，可直接選擇功率控制器100的通信方式。本發(fā)明該實(shí)施例中，選用TPA系列單相晶閘管功率控制器。在輸入切換端口 X2與公共端M斷開時(shí)，功率控制器100啟用第一組配置參數(shù)，在輸入切換端口 X2與公共端M連通時(shí)，功率控制器100啟用第二組配置參數(shù)。
[0025]繼電器30采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)繼電器，其線圈300得電后，常開觸點(diǎn)301閉合，線圈300失電后，常開觸點(diǎn)301恢復(fù)為默認(rèn)的斷開狀態(tài)。因而，通過數(shù)字量輸出模塊203控制繼電器30線圈300的得電/失電狀態(tài)，即可控制常開觸點(diǎn)301的通/斷狀態(tài)，進(jìn)而選擇功率控制器100的配置參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)功率控制器100通信方式的切換。
[0026]該實(shí)施例提供的功率控制器通信方式自動(dòng)切換系統(tǒng)，在功率控制器與控制PLC之間始終保持可靠的通信，能有效避免功率控制器通訊不暢引起的工藝或設(shè)備問題。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施便利、成本低，便于推廣應(yīng)用。
[0027]如圖2所示，本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法，用于控制功率控制器與一 PLC器件的通信模塊以及模擬量輸出模塊之間的通信，其中，該P(yáng)LC器件還具有CPU、數(shù)字量輸出模塊等其他可能需要的部件，該自動(dòng)切換方法包括如下步驟:
[0028]步驟S10、在數(shù)字量通信方式下，將設(shè)定功率值和反饋功率值輸出至通信模塊；
[0029]具體地，默認(rèn)情況下，功率控制器與外部器件以數(shù)字量通信方式進(jìn)行通信，這符合目前的數(shù)字通信、數(shù)字控制的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。這里，功率控制器將其設(shè)定功率值和反饋功率值輸出至外部一 PLC器件的通信模塊。
[0030]步驟S11、該P(yáng)LC器件的CPU根據(jù)設(shè)定功率值和反饋功率值的差異判斷功率控制器是否通信不暢；
[0031]具體地，該P(yáng)LC器件的CPU計(jì)算設(shè)定功率值和反饋功率值之間差異占設(shè)定功率值的百分比，若差異的百分比的絕對(duì)值大于第一百分比閾值，并且差異的百分比絕對(duì)值大于第一百分比閾值的狀態(tài)維持大于第一時(shí)間閾值后，則判定功率控制器通信不暢。[0032]進(jìn)一步地，優(yōu)選情況下，第一百分比閾值為3%，第一時(shí)間閾值為5秒。
[0033]步驟S12、若該P(yáng)LC器件的CPU判定功率控制器通信不暢，則指示一切換控制單元切換功率控制器的通信方式；
[0034]具體地，在判定功率控制器通信不暢的情況下，該P(yáng)LC器件的CPU可直接地或經(jīng)由一上位機(jī)，來(lái)指示一切換控制單元立即切換功率控制器的通信方式。該切換控制單元可改變功率控制器的配置參數(shù)，進(jìn)而改變功率控制器與外部器件的通信方式。
[0035]該切換單元可例如由繼電器和該P(yáng)LC器件的數(shù)字量輸出模塊參照第一實(shí)施例中的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0036]步驟S13、切換控制單元進(jìn)行切換動(dòng)作，將功率控制器的通信方式切換至模擬量通信方式；
[0037]具體地，切換控制單元控制功率控制器的輸入切換端口 X2與公共端M之間的通斷狀態(tài)，X2與M斷開時(shí)，功率控制器采用第一組配置參數(shù)，與該P(yáng)LC器件的通信模塊進(jìn)行數(shù)字量通信；X2與M連通時(shí)，功率控制器采用第二組配置參數(shù)，與該P(yáng)LC器件的模擬量輸出模塊進(jìn)行模擬量通信。
[0038]該P(yáng)LC器件的CPU不斷檢測(cè)功率控制器設(shè)定功率值和反饋功率值的差異，若這種差異較大且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則判定功率控制器通信不暢，這時(shí)即將原先的數(shù)字量通信方式切換到模擬量通信方式，從而維持功率控制器與控制PLC之間持續(xù)暢通的通信，有效避免功率控制器通訊不暢引起的工藝或設(shè)備問題。
[0039]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換方法，用于控制所述功率控制器與一 PLC器件的通信模塊以及模擬量輸出模塊之間的通信，其中，所述功率控制器的通信方式至少包括:模擬量通信方式和數(shù)字量通信方式，所述方法包括如下步驟: a)、在所述數(shù)字量通信方式下，將設(shè)定功率值和反饋功率值輸出至通信模塊； b)、所述PLC器件的CPU根據(jù)所述設(shè)定功率值和反饋功率值的差異判斷所述功率控制器是否通信不暢； C)、若所述PLC器件的CPU判定所述功率控制器通信不暢，則指示一切換控制單元切換所述功率控制器的通信方式； d)、所述切換控制單元進(jìn)行切換動(dòng)作，將所述功率控制器的通信方式切換至所述模擬量通信方式； 其中，所述數(shù)字式通信方式中，所述功率控制器經(jīng)由數(shù)字量輸入給定端口與所述通信模塊以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信；所述模擬量通信方式中，所述功率控制器經(jīng)由模擬量輸入給定端口與所述模擬量輸出模塊以模擬信號(hào)進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)切換方法，其特征在于，所述PLC器件的CPU計(jì)算所述設(shè)定功率值和反饋功率值之間差異占所述設(shè)定功率值的百分比，若所述差異的百分比絕對(duì)值大于第一百分比閾值，并且所述差異的百分比絕對(duì)值大于所述第一百分比閾值的狀態(tài)維持大于第一時(shí)間閾值后，所述PLC器件的CPU判定所述功率控制器通信不暢。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)切換方法，其特征在于，所述第一百分比閾值為3%，所述第一時(shí)間閾值為5秒。
4.一種功率控制器通信方式自動(dòng)切換系統(tǒng)，包括一功率控制器以及一 PLC器件,所述PLC器件至少包括:` 通信模塊，其與所述功率控制器以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，接收所述功率控制器輸出的設(shè)定功率值和反饋功率值； CPU，其根據(jù)所述設(shè)定功率值和反饋功率值之間的差異判斷所述功率控制器是否通信不暢； 模擬量輸出模塊，其與所述功率控制器以模擬信號(hào)進(jìn)行通信； 其中，所述自動(dòng)切換系統(tǒng)還包括: 切換控制單元，根據(jù)所述CPU對(duì)所述功率控制器通信不暢的判斷，控制所述功率控制器選擇與所述模擬量輸出模塊以模擬信號(hào)通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)切換系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC器件與一上位機(jī)連接，并在判斷所述功率控制器通信不暢時(shí)，向所述上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；所述上位機(jī)根據(jù)所述報(bào)警信號(hào)，指示所述切換控制單元進(jìn)行切換動(dòng)作，以使所述功率控制器與所述模擬量輸出模塊通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的自動(dòng)切換系統(tǒng)，其特征在于，所述切換控制單元包括所述PLC器件的數(shù)字量輸出模塊和一繼電器，所述繼電器的常開觸點(diǎn)兩端分別連接所述功率控制器的輸入切換端口 X2與公共端M，所述數(shù)字量輸出模塊控制所述繼電器的通斷狀態(tài)，所述常開觸點(diǎn)打開時(shí)，所述功率控制器與所述通信模塊通信，所述常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，所述功率控制器選擇與所述模擬量輸出模塊通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)切換系統(tǒng)，其特征在于，所述功率控制器為TPA系列單相晶閘管功率 控制器。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK103869744SQ201410117706
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】徐妍妍, 張海輪 申請(qǐng)人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司