前语
一般评论运动操控的文章都比较偏重于工具机的范畴，它牵涉到比较多的运动轨道规划及操控理论，但由于近年来半导体工业及光电工业的蓬勃开展，出产设备的需求也日趋添加。 传统的出产设备大多归类在工厂自动化(FA)的规模，大多运用PLC操控器来操控出产的流程，但是这些运用八成不符合如今要求高产能且高杂乱度的半导体设备及光电工业设备，由于轴数的添加以及操控方法日益杂乱化，设备所要求的动作不再是简略的开关操控或是进程操控，一般用到数据库、网络连接以及印象检测体系，而且每次的动作都是依据外在变量来规划，又有必要做准确的定位及高速的动作，这些杂乱的功用还有必要架构在多履行绪的程序中履行，以往的PLC 的操控器不行运用。 因而机器自动化(MA)范畴也就日渐昂首。设备业中的软件工程师工作量日趋深重，不再仅仅偏重于组织或是电控，而这些本来的PLC体系也逐渐被软硬件越来越老练的PC based 所替代。本文将经过SSCNET体系来评论几个半导体设备及光电设备业常用的功用，期望经过本文能对正在为两兆双星工业设备而尽力的工程师们有所协助。
SSCNET的操控架构
SSCNET是一个专为运动操控所拟定的网络通讯协议，它是由三菱电机名古屋制作所于90年代初期开展的新一代运动操控架构，最新的一代(SSCNET III)选用光纤体系，并合作更高功用的伺服驱动器(J3B)。光是一二代在市场上运用已超越两百万轴，所所以一个很成功的串行运动操控技能。它的原理并不杂乱，要运用它有必要分红四层来阐明，如图1：以SSCNET的标准来说，每个T代表0.888ms，能够操控6轴。但市面上已有 ADLINK SSCNET motion card 可在0.888ms 操控 12 轴而且是在同一个时钟周期上，也便是说能够做12轴同动。
图1
1. 马达操控层
建构在三菱的B-type伺服驱动器中，保存本来三菱的伺服操控技能并外加了通讯接口，固定时钟接纳伺服指令及传回伺服状况，并操控马达的方位、速度及扭力，可用Station ID switch 指定轴号，不受配线次序影响。
2. 网络通讯层
首要的技能是在同一条网络上的一切轴都依循一个固定的操控周期来运作，也便是操控上具有多轴等时性的特性。因而能到达运动操控上的多轴肯定同步，通信上则是以Master/Slave的架构来进行。Master IC一般都是在主控计算机端，Slave IC 则是内嵌于伺服驱动器。Master IC 担任在操控周期内将指令传送至各轴，并接纳从各轴Slave IC传来的信息，其同步时钟为0.888ms。
3. 运动操控层
有必要有一个同步于SSCNET的运动操控体系，担任将这些指令放到SSCNET的Master IC 而且将各轴信息由Master IC 取回。这个操控体系在PC based上有两种作法：第一种是运用一颗微处理器接纳Master IC 的操控周期中止，并于固定的时间内将该周期的运动指令计算出来并送给Master IC。当然一起间也有必要读回Master IC上的信息，这颗微处理器是独立于PC之外，一般会规划在外围操控卡上，以凌华的 PCI-8372而言，是选用TI的浮点运算DSP。别的一种是运用PC上的CPU接纳Master IC 的操控周期中止，相同的，有必要于固定的时间内将该周期的运动指令计算出来并送给Master %&&&&&%，以工研院机械所开发的SSCNET-N601而言，是选用VenturCom的RTX开发环境，前者的优点是安稳且便利机台规划者运用，后者的优点是机台规划者能够直接操控SSCNET，但有必要考虑同步问题。
4. 运用者接口层
这一层是纯软件，一般会与运动操控层紧密合作，由于终究的运用者(设备制造商)仍是有必要经过运动操控卡所附的接口函式或是图控组件来规划机台的出产程序，所以这一层关于商品化的SSCNET操控卡分外重要。业界大部分的设备软件开发者都期望有个友善的运用者接口，少部分的运用者则喜爱由运动操控层做起。半导体设备及光电工业的设备特性是少数多样，所以适用于前者，工具机及工业机械的特性是多量少样，适用于后者。由运动操控层做起的运用者八成具有学术理论布景，或本来就具有这样的技能，所以会期望由操控层作起，如此一来运动操控卡就仅仅一张适配卡。由运用者接口层做起的运用者八成握有设备出产方法的核心技能，只需运用厂商开宣布之泛用或专用函式，就能够容易的将设备的功用规划出来，他们所需求的仅仅产品的可靠性，并不需求知道太多的运动操控理论。如图一的运用者接口层，运用者的指令是不需求跟SSCNET的通讯周期同步，因而能够下降设备开发者的困扰。本文接下来要经过凌华科技(ADLINK) 所开发的 PCI-8372 SSCNET 12轴运动操控卡(如图2) 来介绍如今半导体业以及光电工业常用的功用。
图2
半导体设备及光电工业设备常用的功用
1. load/unload system
上下料设备是最常见的半导体设备功用，运用来替代人工上下加工件的动作，一般需求一个单轴运动指令来完结，若机台中有多处运用上下料功用，也能够一起呼叫单轴运动指令或是一个全轴同动指令来完结，规划者能够依据所要的方位及速度下指令，并等候到位信号即可. 这部分要求的是安稳以及简洁。
2. Pick & place system
这是组件取放动作，能够是已封装完结的芯片或是封装前的晶粒，一般都是靠真空吸嘴以及一个两轴组织来完结，分为取-进步-平移-下降-放五个进程，这进程中心或许会搀杂一些印象检测的动作，或是输入点查看动作，或是方位比较动作，运用 ADLINK SSCNET的功用能够让这五个进程间的转折点更滑润，下降轰动，添加安稳度，又由于是DSP在处理整个动作，所以更能够让中心刺进的额定动作实时性更好，这部份讲究的是周期速度，一般来说越快越好。瓶颈点在于印象检测快慢跟运动之平顺度。
