JPH04102101A - バルブ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバルブ駆動制御装置に係り、特に真空排気装置
の複数のバルブに対し、刻々と変化する状況に応じて最
適な駆動制御を行なうバルブ駆動制御装置に関する。

真空排気を必要とする装置は一般に真空排気用ポンプの
能力から目的の試料室を高い真空度にするためには、複
数の真空排気用ポンプを用い決められた手順に従って真
空度を増すようにしている。

また、近年の真空排気装置では、真空状態になっている
空間の一部を一定の時間だけ大気状態にする、等といっ
た従来にない使用方法か要求されている（例えば真空室
内の試料を別の真空室の真空状態を保持したまま交換す
るような場合）。

このため、真空排気装置は真空度を徐々に増していくた
め、また真空である部分と大気である部分とを切り分け
るために複数のバルブを用いる。

一方、−数的に真空状態か必要な状況においては、突発
的な真空状態の破壊（空気漏れ）は装置の破壊、破損等
を引起こすことがある。

そこで、上記の複数のバルブの制御や突発的な真空状態
の破壊事故に瞬時に対処できるよう、マイクロプロセッ
サ（ＭＰＵ）を用いたバルブ駆動制御装置か必要になる
。しかし、ＭＰＵを用いたバルブ駆動制御装置はハード
ウェア的にもソフトウェア的にも一般的に複雑な構成と
なるため、信頼性、コスト、保守等の点で改善するため
には、制御される対象の規模や性質に合った可能な限り
小規模で効率的なバルブ駆動制御装置を作る必要がある
。

〔従来の技術〕

第５図は従来のバルブ駆動制御装置の一例の構成図を示
す。同図中、Ｉはマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）で、そ
のアドレス線２とｎ本のデータ線３のうちアドレス線２
はアドレスデコーダ４に接続され、データ線３の各々は
ｎ個のＡＮＤ回路５１〜５．に別々にアドレスデコーダ
４の出力と共に接続されている。ＡＮＤ回路５１〜５．
の各出力端子はインタフェース回路６Ｉ〜６゜を別々に
介してバルブ７１〜７．に夫々接続されている。

バルブ７、〜７．は真空試料室と真空排気用ポンプとの
間などを連通ずる管路の途中に設けられており、ＭＰＵ
Ｉの制御の下にオン（導通）又はオフ（遮断）とされる
。

すなわち、ＭＰＵＩから所定のアドレス信号が出力され
ると、アドレスデコーダ４よりハイレベルの信号が出力
され、ＡＮＤ回路５．〜５１を夫々ゲート「開」状態と
する。これと同時に、ＭＰＵＩはｎ本のデータ線３のう
ち、オンとしようとするバルブに対応したビットのデー
タ線のみハイレベルのデータを送出する。これにより、
ＡＮＤ回路５１〜５．のうちハイレベルのデータか入力
されたＡＮＤ回路のみハイレベルの信号が取り出され、
インタフェース回路を通してバルブ７１〜７．のうち対
応するバルブをオンとする。

このように、ＭＰＵＩは複数のデータ線３にデータを送
出して複数のバルブ７１〜７ｏを同時にオン／オフ制御
している。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかるに、真空排気用バルブ駆動制御装置では、バルブ
を−Ｈオンした場合はオフの一命令がくるまでオンの状
態を保持していなければならない（その逆もある）。こ
のため、従来は例えば１回目にある１つのバルブをオン
にし、２回目に他のバルブをオンにしたい場合、１回目
にオンしたバルブも再び２回目にオンの信号を発しなけ
ればならない。従って、上記の従来装置では、例えば次
の制御を行なう前に前回の情報を読み取る、等の複雑な
ソフトウェアが必要となり、生産性の低下をもたらして
いる。

また、上記の従来装置はＭＰＵＩの全てのアドレス線２
、データ線３を使用した一般的な回路構成としているた
め、ハードウェア的にもソフトウェア的にも複雑になり
、ハードウェア的には信頼性の低下をもたらし、前記し
た複雑なソフトウェアか必要であることもあって全体的
に開発効率や改良性に欠けるどいつ問題点かあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ハードウェア
的に簡単な構成で、ソフトウェア的にはデバッグ、開発
、改良効率の向上を図り得るバルブ駆動制御装置を提供
することを目的とする。

〔発明を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。同図に示すよ
うに、本発明はマイクロプロセッサ１１の複数のアドレ
ス線１２によるアドレス信号の各位と、マイクロプロセ
ッサ１１の複数のデータ線１３のうち所定の１本のデー
タ線１３ａのデータ値とで、複数のバルブ１５１〜】５
．の駆動制御信号を駆動制御信号発生回路１４により発
生及び保持するようにしたものである。これにより、前
記複数のバルブ１５１−　１５．のうち前記アドレス信
号により特定された所望のバルブかデータ線１３ａのデ
ータ値によりオン／′オフ駆動制御される。

〔作用〕

一般に真空排気用バルブ駆動制御装置では、通常１つず
つバルブを制御し、そのｔｓｍもオンとオフの２種類で
ある。更に、上記のバルブ駆動制御装置は、割部するバ
ルブの数ｎは通常２から数十と少なく、制御速度もマイ
クロプロセッサ１１の一般的な常識からするとかなり遅
くて済み、同一アドレス番地内のデータ制御のような同
時性の必要は特に無いという特徴がある。

本発明は上記のバルブ駆動制御装置の特徴に着目したも
のであり、複数のアドレス線１２により示される１つの
アドレス番地には、ただ１つのデータ線１３ａを使用す
ることにし、複数のバルブの区別においては、一つのバ
ルブに一つのアドレス番地を対応させることによって確
定させることで、データ線１３ａの一本のみで全て共通
接続できる。また、駆動制御信号発生口１８１４ではデ
ータ線１３ａのデータを保持することにより、ソフトウ
ェアにおいて保持、書き換え動作を行なわずに済み、同
じアドレス番地の同じデータの重ね書きも問題なく行な
えるため、常識的でかつ開発作業の容易なプログラムが
作成できる。

〔実施例〕

第２図は本発明になるバルブ駆動制御装置の一実施例の
構成図を示す。同図中、第１図と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。

第２図において、アドレスｊ１１１２は１６本あり、デ
ータ線１３は８本あるが、データ線１３についてはその
うちのＬＳＢ　（リースト・シグニフィカント・ビット
）を伝送する１本１３ａのみを使用する。また、バルブ
の数ｎは“６”であるものとする。

２１＋〜２１ｍはアドレスデコーダ、２２．〜２２、は
データラッチで、夫々バルブ１５．〜１５、に対応して
設けられており、そのうちアドレスデコーダ２１．〜２
１ｍはアドレス線Ｉ２を介してマイクロプロセッサ（Ｍ
ＰＵ）１１からアドレス信号が共通に入力され、予め自
己に割当てられたアドレス番地のアドレス信号が入力さ
れたとき、所定論理値のそのアドレス解読出力信号を対
応するデータラッチ２２．〜２２．に別々に出力する。

ここで、アドレスデコーダ２ｉ＋〜２１゜には第３図に
示す如＜　ｒ６０ｏＯ」〜ｒ６００５Ｊ番地が割当てら
れているものとする。

データラッチ２２．〜２２．はアドレスデコーダ２１．
〜２１１の出力信号により、データ線１３ａからの共通
データをラッチする回路である。

これらのアドレスデコーダ２１＋〜２１．及びデータラ
ッチ２２ｉ〜２２・は＊＊信号発生回路１４を構成して
いる。また、２３．〜２３．は入力信号の内容により駆
動電圧を発生したりしなかったりして、バルブの電磁石
をＭｌｌするインターフェイス回路である。

次に上記の実施例の動作について説明する。ＭＰＵＩＩ
は、第３図に示す如く、アドレス番地ｒ　６０００Ｊ〜
ｒ　６００５Ｊまての各位のいずれか一つの値のアドレ
ス信号をアドレス線１２に送出すると同時に、８ビット
並列データ線１３のＬＳＢの値を、制御しようとするバ
ルブがオンのときｒｌＪ、オフのとき「０」にする。

例えば、アドレス番地ｒ　６０００Ｊのアドレス信号と
ＬＳＢが「ｌ」のデータをＭＰＵｌ１が送出したものと
すると、アドレスデコーダ２１．〜２１ｍのうちアドレ
ス番地ｒ６０００Ｊが割当てられているアドレスデコー
ダ２１．のみから所定論理値の信号が取り出され、ラッ
チ信号としてデータラッチ２２．に入力される。データ
ラッチ２２、〜２２．の夫々には上記８ビツトデータの
ＬＳＢが共通に入力されているから、このとき、データ
ラッチ２２．のみ、ＬＳＢの値「１」か上記アドレスデ
コーダ２１．からのラッチ信号によりラッチされる。

このデータラッチ２２．でラッチされた値ｒＮはインタ
ーフェイス回路２３１に入力され、これよりバルブｔ５
．をオンとする制御信号を発生させる。これにより、バ
ルブ１５＋かオンとされる。

同様にして、アドレス番地かｒ６００１Ｊ　。

ｒ６００２」、　　ｒ６００３」、　　ｒ６００４」及
びｒ　６００５Ｊのときは、データラッチ２２２，２１
，２２４゜２２、及び２２．かデータ線１３ａのＬＳＢ
データのラッチ動作を行ない、そのラッチした値に応じ
てバルブ１５２．１５＊、１５４．１５ｓ及びｔ５ｇの
オン又はオフの制御を行なう。

データラッチ２２１〜２２．は、−度データＮＪが書き
込まれた場合は、次にデータ「０」が書き込まれるまで
データ「ｌ」のまま保持し、逆にデータ「０」が書き込
まれた場合は、次にデータｒＮが書き込まれるまでデー
タｒＯＪを保持する動作をし、また同じ値のデータの重
ね書きも容易に行なえる。

従って、アドレス番地を制御しようとするバルブに応じ
て順番に変化させることにより、バルブは１つずつ制御
され、アドレス番地を変更してもそれ以前に制御された
バルブに対応するデータラッチはその値を保持している
から、それ以前に制御されたバルブはその状態を保持し
ている。このため、複数のバルブ１５１〜１５ｇをオン
又はオフに制御する場合にもデータ線はただ１本のみ使
用するたけて十分であり、よってハニドウエア的に簡単
な回路構成を実現できる。また、本実施例ではデータの
保持、書き終え動作が不要で、同じアドレス番地の同じ
データの重ね書きが行なえるから、ソフトウェア的にも
容易にプログラムが作成でき、よってプログラムのデバ
ッグ、開発、改良効率を向上できる。

次に、半導体試験装置（電子ビームテスタ）に組込まれ
る真空排気装置に第２図示の実施例装置を適用した場合
の構成及び動作について第４図と共に説明する。第４図
中、第２図と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。また、第４図では図示の便宜上、第２図
中のバルブ１５＋〜１５．のみを示してあり、他の回路
部の図示は省略しである。

第４図中、３１１〜３１ｓは真空試料室で、内部室内空
間を真空とされ、その真空雰囲気中で試料に対し所定の
処理が行なわれる。　　３２．〜３２、は真空排気用ポ
ンプで一１ｔ［空せ餌章９１〜３１．の内部室内空間を
真空とする。真空試料室３１＋は管路゛ｊ３及び３４を
介して真空排気用ポンプ３２．及び３２２に夫々連通さ
れ、また管路３５を介して真空試料室３１．に連通され
ている。また、真空試料室３１．は管路３６を春Ｉプ真
空排気用ポンプ３２．に接続される一方、管路３７ａ、
３７ｂを夫々並列に介して真空試料室３１ｚに連通され
ている。真空試料室３１．は真空排気用ポンプ３２．に
管路３８を介して連通されている。更に、管路３３の一
端はバルブｔＳＳを介して大気中に開放とされ、また管
路３４の一端も管路３９及びバルブ１５２を介して大気
中に開放とされている。

このような真空排気装置において、前記したバルブｔ５
＋〜ｔＳＳのうち１５．は管路３４の途中に、バルブ１
５．は管路３５の途中に夫々設けられ、またバルブ１５
．及び１５ｇは夫々管路３７ａ、３７ｂの途中に設けら
れている。上記のバルブ１５．〜１５１は真空度を徐々
に増していくための、また真空である部分と大気である
部分とを切分けるためのバルブである。真空試料室３１
＋〜３１．は真空状態を目的とする空間であるか、その
うちの全部あるいは一部を大気圧状態にされることもあ
る。

通常の動作は、真空度を増すために決められた手順に従
ってバルブを順次オンにしたりオフにしたり、また真空
試料室３１．〜３１．の真空状態から動いてはならない
バルブか存在した場合、そのバルブを動作させないよう
にしたり、また突発的に空気漏れ等が発生した場合、そ
れを解析して装置の損傷を防ぐようにバルブのオン、オ
フを瞬間的に行なう。

例えば、真空試料室３１＋を高真空にする場合のバルブ
１５．〜１５．の制御手順について説明する。この場合
は真空試料室３１２を高真空にしておくことか前提とな
る。　従って、まずバルブ１５＋〜１５ｍを夫々オフと
し、真空排気用ポンプ３２．て真空排気を行なう。この
とき、真空試料室３１．の大気は真空排気用ポンプ３２
２を素通りし、真空排気用ポンプ３２１て排気される。

これにより、真空試料室３１２内は低真空とされる。

次に真空排気用ポンプ３２２を動作し、真空試料室３１
２内を高真空とする。しかる後に、バルブ１５＋のみを
オン、他のバルブはオフとし、真空排気用ポンプ３２．
．３２．により真空試料室３１１内を低真空とする。し
かる後に、バルブｉ５ｚのみをオン、他のバルブはオフ
とし、真空排気用ポンプ３２１，３２２により真空試料
室３１＋内を高真空にする。

なお、上記の場合において、バルブ１５１５、をオフと
し、バルブ１５．をオンとすると、真空試料室３１２内
を高真空に保ったまま真空試料室３１．内を大気状態に
でき、真空試料室３１、内の試料交換か可能となる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、複数本のデータ線の１本
だけ（複数ビットのデータの特定の１ビツトだけ）を使
用した構成であるため、ハードウェア的に簡単な回路構
成とすることかでき、よって信頼性や各種余裕度を上げ
ることかでき、またソフトウェア的にはプログラム作成
か容易にできるため、プログラムのデバッグ、開発、改
良効率を向上することができ、以上より特に真空排気用
バルブ駆動制御装置の性能向上に寄与するところ大であ
る等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例の構成図、 第３図は第２図の要部説明図、 第４図は本発明を適用し得る真空排気装置の一例の構成
図、 第５図は従来装置の一例の構成図である。 図において、 ｌはマイクロプロセツサ（ＭＰＵ）、 ２はアドレス線、 ３はデータ線、 ４は駆動制御信号発生回路、 ５、〜１５．はバルブ、 ２１、〜２１ｇはアドレスデコーダ、 ２２ｔ〜２２．はデータラッチ を示す。 特許出願人　富　士　通　株式会社 ／＋、 埠遺シ引の屑Ｑ！ブロー・２面 第１図 ＄２同０賽匈軛刈閲 第４図 ２１１〜２１６：アドレスヂコータ゛ ２２１〜２１６８ヂ′−？ラマ（ Ｉ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のアドレス線（１２）と複数のデータ線（１３）と
   を有するマイクロプロセッサ（１１）により、複数のバ
   ルブ（１５＿１〜１５＿ａ）をオン／オフ制御するバル
   ブ駆動制御装置において、前記複数のアドレス線（１２
   ）によるアドレス信号の各値と前記複数のデータ線（１
   ３）のうち所定の１本のデータ線（１３ａ）のデータ値
   とで、前記複数のバルブ（１５＿１〜１５＿ａ）の駆動
   制御信号を発生及び保持して該複数のバルブ（１５＿１
   〜１５＿ａ）に供給し、所望のバルブをオンとする駆動
   制御信号発生回路（１４）を設け、 前記アドレス信号により前記複数のバルブ （１５＿１〜１５＿ａ）のうち所望のバルブを特定し、
   前記１本のデータ線（１３ａ）のデータ値により該所望
   のバルブのオン／オフを制御することを特徴とするバル
   ブ駆動制御装置。