專利名稱：工廠設備子系統(tǒng)通信方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，具體涉及工廠車間各種設備子系統(tǒng)之間通訊的方法及其實現(xiàn)裝置。
背景技術：
在半導體器件的制造中，集成電路或平板顯示器上的不同的材料層面一般都是由化學和物理沉積或刻蝕形成的?？涛g一般都在等離子工藝體系中的反應室中進行。
在半導體加工車間設備系統(tǒng)中，有三個子系統(tǒng)集群設備控制系統(tǒng)(CTC)、工藝模塊控制系統(tǒng)(PMC)和傳輸模塊控制系統(tǒng)(TMC)，三個子系統(tǒng)之間會有大量的數(shù)據(jù)不間斷的相互交互。目前，單純的設備子系統(tǒng)的通信都是基于TCP/IP協(xié)議，包括傳輸裝置、接收裝置，更高效的還包括數(shù)據(jù)分析裝置。雖然，目前這種通信在實際應用中可以成功傳輸和接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)子系統(tǒng)之間的通信，如中國的專利申請?zhí)?7114946.1的專利申請，研究該專利可以看出，其中的通信方法是基于簡單的通信協(xié)議，沒有做進一步改進，且由發(fā)送裝置接收裝置等構成。這種通信方式可以基本滿足通信要求，但是如果是多道且數(shù)據(jù)量很大的情況下，連續(xù)的通信在這種方式中明顯效率低下，網(wǎng)絡帶寬占用率高。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種通信效率高、網(wǎng)絡帶寬占用率低的通信方式，滿足工廠車間設備子系統(tǒng)間大數(shù)據(jù)量的通信傳輸。
(二)技術方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案一種工廠設備子系統(tǒng)通信方法，其中在服務器端和客戶端之間增加通信裝置，該裝置包括連接池和協(xié)議分析器；其中，連接池用于在進行數(shù)據(jù)交互時連接的管理；協(xié)議分析器用于對交互的數(shù)據(jù)進行格式的解析；在數(shù)據(jù)被傳輸前，先由協(xié)議分析器獲得數(shù)據(jù)的類別屬性并進行分析和格式轉化，然后由連接池為等待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分配一個連接，再進行傳輸。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，一種優(yōu)選的方案是協(xié)議分析器接收到客戶端發(fā)往服務器端的數(shù)據(jù)或服務器端發(fā)往客戶端的數(shù)據(jù)后，根據(jù)事先定義的針對設備通信的特定協(xié)議格式對信息進行分類，分類按級進行直到數(shù)據(jù)的最小屬性元素，即不可分屬性級。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，一種優(yōu)選的方案是數(shù)據(jù)打包裝置根據(jù)事先定義的通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式為數(shù)據(jù)設置數(shù)據(jù)類別屬性位，這個屬性位用于標識數(shù)據(jù)的具體類別；數(shù)據(jù)分析器可以根據(jù)這個屬性位獲得數(shù)據(jù)的分類信息。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，一種優(yōu)選的方案是連接池接收到客戶端發(fā)往服務器端的數(shù)據(jù)或服務器端發(fā)往客戶端的數(shù)據(jù)后，判斷連接池中是否有空閑連接；如果有，則分配一個空閑連接用于數(shù)據(jù)傳輸；如果無，則檢查連接數(shù)是否達到最大連接數(shù)，如未達到，則新建一個連接用于該次傳輸；如已達到，則等待一定的時間。在等待的時間內，如果有連接被釋放則把該連接分配給等待的傳輸端。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，一種優(yōu)選的方案是通信請求端獲得連接后為所述連接設置一個標識值，用于標識該連接的當前狀態(tài)。
本發(fā)明還提出一種工廠設備子系統(tǒng)通信裝置，該裝置安裝在服務器端，包括連接池和協(xié)議分析器；其中，連接池用于管理服務器端和客戶端之間的連接，協(xié)議分析器用于對服務器端和客戶端之間交互的數(shù)據(jù)進行格式的解析。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信裝置，一種優(yōu)選的方案是連接池是高速緩存器，該緩存器安裝在服務器中。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信裝置，一種優(yōu)選的方案是協(xié)議分析器是高速緩存器，該緩存器安裝在服務器中。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信裝置，一種優(yōu)選的方案是協(xié)議分析器還包括數(shù)據(jù)打包裝置和數(shù)據(jù)翻譯裝置。
上述的工廠設備子系統(tǒng)通信裝置，一種優(yōu)選的方案是高速緩存器與服務器相互獨立。
(三)有益效果采用本發(fā)明，可以降低了每次通信和建立連接所花費的時間和網(wǎng)絡帶寬，將連接復用的概念引入到車間生產(chǎn)系統(tǒng)中，提高通信速度，降低網(wǎng)絡負擔。由于針對不同數(shù)據(jù)類別屬性進行分級劃分直到最小屬性元素，該設計沒有多余的數(shù)據(jù)占位，因此克服了通信中數(shù)據(jù)冗余度大的缺點，數(shù)據(jù)格式緊湊，利用率高，解決了網(wǎng)絡帶寬的浪費嚴重的弊端，更高程度的提高了網(wǎng)絡通訊的效率，提高了工廠車間設備子系統(tǒng)間的通信的實時性。


圖1是本發(fā)明的裝置示意圖；圖2是本發(fā)明的裝置模塊圖；圖3是本發(fā)明的方法流程圖；圖4是本發(fā)明定義的協(xié)議頭格式示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，進一步詳細說明本發(fā)明工廠設備子系統(tǒng)通信方法及其裝置具體實施方式
，但不用來限制本發(fā)明的保護范圍。
參照圖1-3，本實施例用于說明半導體刻蝕工藝車間內，具有多客戶端設備的情況，因此本實施例中的設備控制系統(tǒng)包括三臺PMC(工藝模塊控制系統(tǒng))和一臺TMC(傳輸模塊控制系統(tǒng))作為客戶端，一個CTC(集群設備控制系統(tǒng))作為服務器端，因此一共有五臺計算機。
參照圖1和圖2。為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，從邏輯角度，本發(fā)明在CTC和客戶端之間增加了的通信裝置，用于完成客戶端和服務器端之間的連接。在這個通信裝置中引入連接池，其中涉及的通信協(xié)議的定義也避免了一般通信協(xié)議的效率低下浪費網(wǎng)絡帶寬的弊端。
無論是半導體刻蝕設備系統(tǒng)中CTC與哪個PMC或TMC通信，實際上都是服務器端與客戶端的通信。基于本發(fā)明提出的通信裝置下的客戶端與服務器端通信的流程可以描述為參照圖3。首先，設客戶端向服務器端發(fā)出請求連接，請求發(fā)送數(shù)據(jù)。獲得服務器端的響應后，客戶端將信息發(fā)送至協(xié)議分析器中。在協(xié)議分析器中，根據(jù)事先定義的針對設備通信的特定協(xié)議格式對所發(fā)送信息進行分類，分類按級進行直到數(shù)據(jù)的最小屬性元素，即不可分屬性級。
圖4給出了通信協(xié)議的定義。所謂事先定義的針對設備通信的特定協(xié)議格式，例如在本實施例，在協(xié)議分析器中，協(xié)議頭的第0位是用來區(qū)分具體與CTC通信的客戶端，針對本實施例，“0”表示PMC1，“1”表示PMC2，“2”表示PMC3，“3”表示TMC；協(xié)議頭的第1位表示通信數(shù)據(jù)類別，其中“1”代表命令(cmd)，“2”代表結果數(shù)據(jù)(data)，“3”代表告警信息(alarm)，“4”代表內部發(fā)生事件(event)。這個屬性位限定了信息分類；協(xié)議頭的第2位表示通信數(shù)據(jù)本身所含的屬性的個數(shù)N；從協(xié)議頭的第3位到2+N位分別存放各個屬性的長度；協(xié)議頭的第3+N到6+N這四位存放協(xié)議正文數(shù)據(jù)的長度，最后一位即7+N位是空閑位，待用。協(xié)議分析器會根據(jù)該定義對傳輸信息依次細分下去，由于協(xié)議分析器置于高速緩存器中，分類后的數(shù)據(jù)也暫時存放在緩存中開辟的數(shù)據(jù)區(qū)域。
然后，判斷連接池中是否有可用連接。根據(jù)本發(fā)明，連接池由一個特別增加在CTC上的高速緩存器構成，用于緩沖所有的連接，它主要實現(xiàn)以下功能①從連接池獲取或創(chuàng)建可用連接；②連接使用完后，把連接返還給連接池；③在系統(tǒng)關閉前，斷開所有連接并釋放連接占用的系統(tǒng)資源；④處理無效連接(原來登記為可用的連接，由于某種原因不再可用，如超時等通訊問題)，并限制連接池中的連接總數(shù)不低于某個預定值和不超過某個預定值。
具體對于連接的管理，一種辦法是把已經(jīng)創(chuàng)建但未分配的連接按創(chuàng)建時間排序并存放到空閑池中。因此判斷連接池中是否有連接，可以首先檢查空閑池內有沒有空閑連接。如果有就把建立時間最長的那個連接分配給客戶端。而實際操作時，需要判斷連接是否有效，如果連接可用就分配給用戶，如連接不可用就把這個不可用的連接從空閑池刪掉，然后重新檢測空閑池是否還有連接。
如果沒有空閑連接，則檢查連接池是否達到連接池所允許的最大連接數(shù)。如未達到，也就是說還允許新建連接，則新建一個連接；如已達到，則等待一定的時間。在等待的時間內，如果有連接被釋放則把該連接分配給等待的客戶端。
對于每一個連接，連接本身有一個標識值用于標識該連接的當前狀態(tài)。請求端獲得連接后，系統(tǒng)對已分配的連接將其標識值置1，當使用完后再返還給空閑池，并把標識值清零。
參照圖2。協(xié)議分析器是本發(fā)明特別提出的，是根據(jù)半導體設備控制系統(tǒng)對于傳輸數(shù)據(jù)的實時性準確性的特殊要求，在物理結構上它是安裝在CTC上的一個高速緩存器，專門用于處理子系統(tǒng)之間通訊數(shù)據(jù)格式的定義包裝以及解析。協(xié)議分析器依靠分析數(shù)據(jù)的協(xié)議頭中的類別屬性位，獲得數(shù)據(jù)的類別信息。在協(xié)議頭設置數(shù)據(jù)類別屬性位的方法，以及協(xié)議分析器的存在使得數(shù)據(jù)在傳輸前會被分類，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。
協(xié)議分析器由數(shù)據(jù)打包裝置、協(xié)議解析器、數(shù)據(jù)翻譯裝置構成。其中，數(shù)據(jù)打包裝置的作用是發(fā)送數(shù)據(jù)時根據(jù)定義的數(shù)據(jù)格式對數(shù)據(jù)進行格式轉化，轉化為協(xié)議解析器識別的統(tǒng)一格式。數(shù)據(jù)翻譯裝置的作用是接收數(shù)據(jù)時對解析器識別的統(tǒng)一格式進行反編譯，即編譯為原來的格式。這些操作的控制均由協(xié)議分析器中的控制器控制實現(xiàn)。
對于一個系統(tǒng)，連接池中到底應該放置多少連接，會直接影響到系統(tǒng)的性能。因此通過存放在高速緩器的通訊控制器對其進行設置，可設置最小連接數(shù)和最大連接數(shù)來控制連接池中的連接。最小連接數(shù)是系統(tǒng)啟動時連接池所創(chuàng)建的連接數(shù)。如果創(chuàng)建過多，則系統(tǒng)啟動就慢，但創(chuàng)建后系統(tǒng)的連接響應速度會很快；如果創(chuàng)建過少，則系統(tǒng)啟動的很快，連接響應起來卻慢。因此，可以在開發(fā)時，設置較小的最小連接數(shù)，開發(fā)起來會快，而在系統(tǒng)實際使用時將最小連接數(shù)的值設置較大，因為這樣對訪問客戶來說速度會快些。
最大連接數(shù)是連接池中允許連接的最大數(shù)目，針對不同的系統(tǒng)可以具體設置不同的值多少。可以通過測試系統(tǒng)的訪問量，找到最佳點，優(yōu)化整個系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，連接池中連接的分配與釋放，對系統(tǒng)的性能有很大的影響。合理的分配與釋放，可以提高連接的復用度，從而降低建立新連接的開銷，同時還可以加快用戶的訪問速度。
然后，根據(jù)定義好的數(shù)據(jù)的格式將發(fā)送數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)打包裝置，由該裝置對數(shù)據(jù)格式進行轉化，接著協(xié)議解析器控制并發(fā)送到數(shù)據(jù)解析裝置進行反編譯，反編譯后返回給服務器，服務器根據(jù)接受到的數(shù)據(jù)執(zhí)行相應刻蝕反饋操作。這種數(shù)據(jù)打包、編譯和反編譯等操作都屬于本領域技術人員熟悉的技術細節(jié)，在此不作贅述。
最后，服務器端把新的命令數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，過程如下首先將命令數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)打包裝置，由該裝置對數(shù)據(jù)格式進行轉化，接著同樣由協(xié)議解析器控制并把數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)解析裝置進行反編譯，所得結果發(fā)送給客戶端，客戶端根據(jù)命令執(zhí)行相應的刻蝕操作。
從以上分析中和實際數(shù)據(jù)中可明顯得到本發(fā)明的優(yōu)點(1)連接池的引入，大大降低了每次通信每次建立連接所花費的時間和網(wǎng)絡帶寬，將連接復用的概念引入到該系統(tǒng)中，提高了通信速度，降低了網(wǎng)絡的負擔。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，通訊性能提高4.2倍多。
(2)通信協(xié)議分析器的特別設計，克服了通信中通信數(shù)據(jù)冗余度大的缺點，針對不同數(shù)據(jù)屬性進行分級劃分直到最小屬性元素，該設計沒有多余的數(shù)據(jù)占位，數(shù)據(jù)格式緊湊，利用率高，解決了網(wǎng)絡帶寬的浪費嚴重的弊端，更高程度提高了網(wǎng)絡的效率，提高了半導體設備子系統(tǒng)間的通信的實時性。
以上為本發(fā)明的最佳實施方式，依據(jù)本發(fā)明公開的內容，本領域的普通技術人員能夠顯而易見地想到的一些雷同、替代方案，均應落入本發(fā)明保護的范圍。
權利要求
1.一種工廠設備子系統(tǒng)通信方法，其特征在于在服務器端和客戶端之間增加通信裝置，該裝置包括連接池和協(xié)議分析器；其中，連接池用于在進行數(shù)據(jù)交互時連接的管理；協(xié)議分析器用于對交互的數(shù)據(jù)進行格式的解析；在數(shù)據(jù)被傳輸前，先由協(xié)議分析器獲得數(shù)據(jù)的類別屬性進行格式轉化，然后由連接池為等待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分配一個連接，再進行傳輸。
2.如權利要求1所述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，其特征在于所述協(xié)議分析器接收到客戶端發(fā)往服務器端的數(shù)據(jù)或服務器端發(fā)往客戶端的數(shù)據(jù)后，根據(jù)事先定義的針對設備通信的特定協(xié)議格式對信息進行分類，分類按級進行直到數(shù)據(jù)的最小屬性元素，即不可分屬性級。
3.如權利要求2所述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，其特征在于數(shù)據(jù)打包裝置根據(jù)事先定義的通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式為數(shù)據(jù)設置數(shù)據(jù)類別屬性位，這個屬性位用于標識數(shù)據(jù)的具體類別；數(shù)據(jù)分析器可以根據(jù)這個屬性位獲得數(shù)據(jù)的分類信息。
4.如權利要求1所述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，其特征在于所述連接池接收到客戶端發(fā)往服務器端的數(shù)據(jù)或服務器端發(fā)往客戶端的數(shù)據(jù)后，判斷連接池中是否有空閑連接；如果有，則分配一個空閑連接用于數(shù)據(jù)傳輸；如果無，則檢查連接數(shù)是否達到最大連接數(shù)，如未達到，則新建一個連接用于該次傳輸；如已達到，則等待一定的時間；在等待的時間內，如果有連接被釋放則把該連接分配給等待的傳輸端。
5.如權利要求4所述的工廠設備子系統(tǒng)通信方法，其特征在于通信請求端獲得連接后，為所述連接設置一個標識值，用于標識該連接的當前狀態(tài)。
6.一種使用權利要求1所述的方法的裝置，其特征在于所述裝置安裝在服務器端，包括連接池和協(xié)議分析器；其中，連接池用于管理服務器端和客戶端之間的連接，協(xié)議分析器用于對服務器端和客戶端之間交互的數(shù)據(jù)進行格式的解析。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述連接池是高速緩存器，該緩存器安裝在服務器中。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述協(xié)議分析器是高速緩存器，該緩存器安裝在服務器中。
9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述協(xié)議分析器還包括數(shù)據(jù)打包裝置和數(shù)據(jù)翻譯裝置。
10.如權利要求7或8所述的裝置，其特征在于所述高速緩存器與服務器相互獨立。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領域。本發(fā)明提出一種刻蝕設備子系統(tǒng)通信方法及其裝置，邏輯上需要在服務器端和客戶端之間增加通信裝置，物理上放置在服務器端且獨立于服務器，其中包括連接池和協(xié)議分析器，用于完成連接的建立和管理以及數(shù)據(jù)發(fā)送接收時格式的解析功能。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于可以降低了每次通信時建立連接所花費的時間和網(wǎng)絡帶寬，引入連接復用的概念，提高了通信速度，降低了網(wǎng)絡的負擔。而且克服了通信中數(shù)據(jù)冗余度大的缺點，數(shù)據(jù)格式緊湊，利用率高，解決了網(wǎng)絡帶寬的浪費嚴重的弊端，更高程度提高了網(wǎng)絡通訊的效率，提高了半導體設備子系統(tǒng)間通信的實時性。
文檔編號H04L12/56GK1848846SQ20051012645
公開日2006年10月18日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權日2005年12月9日
發(fā)明者劉海燕 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司