AIS Automation Dresden GmbH Otto-Mohr-Straße 6 * D Dresden *

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2 Inhalt Anforderungen an Steuerungen der Plasma- und Ionenstrahltechnik Steuerungsstrategien/ Hardwarestrukturen Objektorientierte Softwaretechnologie VAC NT/32 als Entwicklungstool für modulare Steuerungen VMEC VAC Modular Equipment Control VCTC VAC Cluster Tool Controller Komponentenbasierte Systemlösungen für Steuerungen in der Plasma- und Ionenstrahltechnik Zusammenfassung

3 Anforderungen an Steuerungen für Plasma- und Ionenstrahlprozesse Allgemeine Anforderungen Skalierbarkeit der Steuerungstechnik für unterschiedlichste Anlagenkonfigurationen, wie Batchanlagen Inline-Anlagen Cluster-Tools Verteilbarkeit der Steuerungshardware und Software entsprechend dem Aufbau der Ausrüstung Offenheit der Steuerung zur Integration unterschiedlichster Sensorik- und Aktorik unterschiedlichster Hersteller (Messtechnik, Power Supplies,...) Modularität der Steuerung als Voraussetzung für die Konfiguration von Steuerungen aus vorhandenen Bausteinen Transparenz des Prozessablaufes zur Sicherung einer hohen Produktqualität Flexibiltät des Prozessablaufes zur optimalen Anpassung an die Prozessanforderungen Robustheit und Zuverlässigkeit der Steuerung aufgrund der zum Teil hohen Chargenwerte

4 Anforderungen an Steuerungen für Plasma- und Ionenstrahlprozesse Vollständiger Überblick über Equipment und Prozess mit leistungsfähigem grafischem Benutzer-Interface Benutzerfreundliche Bedienung in unterschiedlichen Betriebsarten: Service - Modus Automatic - Mode Manual - Mode Komfortable Rezepturverwaltung für die technologischen Prozesse in Datenbanken, XML-Dateien... - Vollgrafische Programm-Editoren - Rezepturverwaltung nach Nutzer, Produkt, Technologie, usw. - Rezeptimport-/export im XML-Format Prozeßdokumentation Messdatenerfassung / Offline Trend Chargenprotokollierung / Prozessprotokollierung

5 Anforderungen an Steuerungen für Plasma- und Ionenstrahlprozesse Kommunikation Ethernet Intelligente Prozessoptimierung z.b.: APC HOST-Interface z.b. SECS GEM TOS II e-diagnostic Remote Control Intelligente Meßsysteme PLC Steuerungen und dezentrale Peripheriesysteme (Siemens, Allen Bredley, Mitsubishi u.a.) Leistungsstarke IPC`s (Siemens, Advantech, u.a.) - hohe Prozessorleistung und RAM - Interfacecontroller für unterschiedliche Interfaces (Ethernet, Feldbus, u.a.) - Spiegelplatten zur Datensicherheit - USV zur Absicherung gegen Spannungsabfall - hohe EMV-Störsicherheit Prozess-Equipment Prozeß- Meßtechnik Kommunikation Ethernet / Feldbus

6 Steuerungsstruktur für Batch-Anlagen Visualisierungs- und Steuerungsebene Industrie-PC Dezentrale Peripherie (analoge und digitale I/O`s Turbopumpen Profibus zu steuernde Anlagenkomponenten MFC`s Power Supplies Weitere Komponente: Servoregler Temperaturregler Ventilinseln

7 Steuerungsstruktur für Inline-Anlagen und Cluster-Tools Visualisierungsebene SMS- Meldsystem Fernwirkung Ethernet / TCP/IP Steuerungsebene Profibus Prozessmodul 1 Prozessmodul 2 Prozessmodul n

8 AIS Automation Dresden GmbH Steuerung für Fertigungslinien mit integrierten Beschichtungsanlagen Visualisierungsrechner Mobiler Visualisierungsrechner TCP/IP Steuerrechner 1 DatenbankServer ET 200M Steuerrechner 2 Steuerrechner 3 ET 200M ET 200M Steuerrechner 4 Steuerrechner 5 ET 200M ET 200M

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10 Vergangenheit Schaltschrank Pumpstandsteuerung MFC Verdampfersteuerung Ablaufsteuerung für Prozess Vorteile: - einfache Bedienung aller Einstellungen im Handbetrieb (Flexibilität für den Einsteller) - Modulare Erweiterbarkeit bei Beibehaltung der Handbedienmöglichkeiten - Wiederverwendbarkeit der einmal entwickelten Meßgeräte und Bedieneinheiten Nachteile: - hohe Materialkosten und hoher Installationsaufwand - Unübersichtliche Parametrierung (Toleranz am Schrank, Toleranz in Ablaufsteuerung) MFC Vakuummeßgerät Pumpstand Verdampfer

11 Gegenwart und Zukunft Industrie-PC Komponentenintegrierte Steuerung für Spezial-Ausrüstungen VMEC (VAC Module Equipment Controller) VCTC (VAC Cluster Tool Controller) Profibus MFC Vakuummessung Pumpstand Digitale und analoge I/O Verdampfer

12 Gegenwart und Zukunft Industrie-PC Profibus MFC Vakuummeßgerät Pumpstand Pumpstand

13 Prinzip einer komponentenbasierten Steuerung Automatik- Komponente Editor zur grafischen Projektierung des gewünschten automatischen Ablaufes Ansteuerung der Komponenten entsprechend dem konfigurierten Ablauf Komponentenanschaltung Visualisierung GAS Visualisierung HEIZUNG Visualisierung PUMPSTAND Steuerung GAS Steuerung HEIZUNG Steuerung PUMPSTAND

14 Softwaredesign einer Komponente im VAC NT/32 Komponente Visualisierung: Handbediendialog Parametrierungsdialog Anzeige von Stati, Ist- und Sollwerten Betriebsarten (Automatik, Hand, aus) Komponente Steuerung: Steuerungslogik Parameterverwaltung Steuerungslogik Interface Datenbankanschluss SW-Komponente für eine Hardwarekomponente (z.b. MFC, Power Supply) Visualisierung Steuerung Visualisierungs und Bedienelemente Parameter Logik Prozessanschluss Meldungen ADO Datenbank Prozessanschluss: Profibus TCP/IP RS232 CAN Bus.

15 Automatik-Editor für Prozessabläufe in einem Prozessmodul Komponentenliste, geordnet nach Typen und Subtypen Frei verwendbarer Parametersätze für jede Komponente Die für die Komponente einstellbaren Parameter und Befehle je Parametersatz. Per Drag&Drop lassen sich die vordefinierten Parametersätze zu einem vollautomatischen Ablauf zusammenstellen

16 Eigenschaften des Automatik-Editors Layerverwaltung - Einfache Generierung von Layerstrukturen (Generierung von Schichtsystemen mit bis zu 2000 Schichten) - einstellbare Parameter für auswählbare Layer im Schichtsystem Import / Export von Technologien bzw. Modulrezepten (z.b.. MS-Excel and XML) Wiederverwendbare Subtechnologien Drag & Drop Funktionalität zur grafischen Generierung Versionskontrolle Nutzerbezogene Rezeptpools Komfortable Filterfunktionen (Benutzername, Technologiename, Datum, ) Online-Parametrierung für aktuelle Prozesssollwerte

17 Rezept-Editor für Cluster-Tools und Inline-Anlagen Der komplette Prozessdurchlauf durch eine Anlage kann per Drag&Drop auf der linke Seite generiert werden. Die vorbereiteten Rezepte in den Prozess-Modulen werden auf der rechten Seite dargestellt. Workflow/ Schritt Modul Rezept

18 Zusammenfassung Systemlösung VMEC/ VCTC VMEC und VCTC sind Systemlösungen zur Modularisierung der Software von Steuerungen, speziell auch in der Plasma- und Ionenstrahltechnik Die Strukturierung der Software-Komponenten der Steuerungen erfolgt entsprechend der eingesetzten Aktorik und Sensorik Hohe Prozesssicherheit durch Verwendung bereits vielfach eingesetzter Softwarekomponenten Die Erstellung des gewünschten Prozessablaufes auf grafischem Weg per Drag & Drop durch den Prozessingenieur bzw. Verfahrensentwickler Die hochflexiblen Steuerungskonzepte unterstützen flexible Anlagenkonzepte für Forschungs- und Produktionsanlagen bei Reduzierung der Kosten und Investitionschutz auch bei der Umsetzung neuer innovativer Verfahren.

19 Add On Maschinenmonitoring Verlaufdarstellung des Anlagenzustands Fehlerstatistik nach Fehlerhäufigkeit und Dauer Report über Kennwerte zur Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Wartung

20 AIS Automation Dresden GmbH Add On Host-Interface Monitoring APC SPC ediagnostic Data Datamiddleware middleware(tib, (TIB,MBX, MBX,XML, XML,SOAP, SOAP,MSMQ, MSMQ,......) ) FAB Link SECS/GEM, EDA FAB Link FAB Link Other

21 AIS GmbH Internet Seiten: AIS GmbH web sides: Kontakt: contact:

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