[發明專利]一種兩層架構的曝光機專用控制器控制程序開發方法

在審

• 申請號: 201410486309.6
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104317560A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 鄔惠峰
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G03F7/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于工業控制領域，特別是涉及一種兩層架構的印制電路板曝光機專用控制器控制程序開發方法。

背景技術

曝光機是現代制造印制電路板(PCB)必不可少的設備，它完成?PCB?制造中的圖形轉移工藝，將PCB圖（GERBER?圖）通過光繪成底片，再將底片影像轉移到裸銅板上，經曝光固化將需要留下的線條、焊盤與需要蝕刻掉的部分區分開來，完成圖形的轉移。早期以手動曝光機為主，底片與?PCB?板對位是靠人眼評判手工對位，批量對位精度在?100um?左右。隨著電子信息工業的飛快發展，高密度板PCB?需求量大增，其對位精度要求高達正負?10um?左右，已超過人眼分辨極限。因此，近年來各曝光機生產企業和研究機構都在開展全自動曝光機的研究，以高分辨攝像頭代替人員，由伺服電機驅動的自動對位替代人工對位。相應的，控制系統也比傳統曝光機功能更復雜，控制程序開發難度也加大了。

傳統的曝光機控制系統以PLC為主，也有基于工控機的軟PLC技術。后來隨著曝光機功能的不斷增強，特別是增加了自動對位結構后控制系統需要具備運動控制功能。傳統的PLC控制必須擴展運動控制模塊，成本大幅度上升。有些設備中為了保護昂貴的對位用的高分辨率攝像頭和LED光源，增加了防碰撞的限位傳感器。同時為了防止控制系統處理器引腳失效造成的傳感器失效，需要帶安全功能的控制，而帶安全功能的PLC價格昂貴。此外，PLC是通用控制系統，企業無法實現定制化和個性化開發，造成了企業間同質化競爭。隨著生產企業個性化定制和降低成本的需要，逐步以專用控制器代替了通用PLC控制。但是專用控制器的程序以C或匯編語言開發，開發難度大。尤其是隨著運動控制功能和安全功能的加入，算法更加復雜。大大超出了一般開發人員的能力范圍，使得大量企業無力完成專用控制系統程序的開發。另一方面，曝光機的用戶經常會提出個性化的定制需要，為了滿足不同的個性化需求，控制程序需要重復編寫，工作量大，周期長，難以及時響應市場需要。企業往往需要培養一批專業的技術人員完成程序的開發，給企業造成了很重的負擔。

因此比較理想的方案是在采用專用控制器的同時，能降低控制程序的開發難度，將固定的算法和易變的面向應用的控制部分分開，并屏蔽硬件。硬件驅動和算法由專業人員完成，然后提供給面向具體應用的定制人員完成針對用戶特殊需求的產品控制程序定制開發，開發采用圖形化技術和復用技術，最理想的方案是采用原先PLC的程序開發方法，方便應用開發人員快速掌握。

發明內容

本發明的目的就是針對現有采用專用控制器的印制電路板曝光機控制系統控制程序開發中存在的不足，提供了一種基于兩層架構的印制電路板曝光機專用控制系統控制程序開發方法。

一種兩層架構的曝光機專用控制器控制程序開發方法，將控制程序分成相對穩定的引擎及算法程序模塊和易變的邏輯控制程序模塊?；诮y一的數據空間完成算法程序和邏輯控制程序的開發。邏輯控制程序通過圖語言在程序設計環境中，以算法程序模塊為基礎完成程序的開發。

所述的相對穩定的引擎及算法程序模塊，算法程序模塊在引擎程序中，包括曝光機控制所需的運動控制算法和安全開關及限位信號的安全對決算法。算法只是功能框架，沒有實際參數，無法獨立運行，只能被邏輯控制程序調用執行。

所述的邏輯控制程序，基于引擎程序中的算法程序模塊，以圖形化的語言作為開發手段，實現設備的邏輯流程控制。邏輯控制程序實現時不涉及硬件環境，只需具體應用需求的控制邏輯流程。邏輯控制程序可執行文件通過引導程序實現動態下載或加載。

所述的基于引擎程序中的算法程序模塊，當需要運動控制或安全對決時，邏輯控制程序通過調用算法模塊實現，調用時首先傳遞算法所需的參數，然后觸發算法執行。

所述的基于統一的數據空間，邏輯控制程序和算法程序采用統一的數據空間，實現邏輯控制程序和算法程序間的數據交互、算法驅動和狀態反饋。

本發明的有益效果是：通過將算法實現和面向應用的邏輯程序分開，使每層開發人員都能專注于各自任務的開發。一方面可以減少高級開發人員數量，減輕企業負擔。另一方面，能快速完成面向特定應用需求的控制程序定制開發，提高快速響應市場變化的能力。

附圖說明

圖1為曝光機控制程序組成示意圖。

圖2為兩層式程序結構示意圖。

圖3為公共數據區示意圖。

圖4為算法狀態遷移示意圖。

具體實施方式