[发明专利]具有板载诊断、预测和数据记录的质量流量控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统，并且尤其地但并非限制性地，本发明涉及一种用于管理和维护质量流量控制器的系统和方法。

背景技术

对于许多制造工艺(例如，薄膜沉积工艺)，对供给至工艺室内的工艺流体的质量流量进行精确控制非常重要。但在质量流量控制器的操作正在进行期间发生会对质量流量控制器的用以精确控制质量流量的能力产生不利影响的许多问题。

从用户/操作员的角度来看，发生的这些特定问题通常不是很明显或者是无法预期的，这导致由于非预定的维修而造成维护费高。例如，这些问题(例如，导致大故障的微小操作不准确)可能是在不存在关于什么原因导致特定类型的不期望操作的任何即时迹象的情况下发生的。此外，用户经常缺少诊断问题的培训、工具和/或意愿；因而在发生问题的情况下，质量流量控制器的用户可能简单地更换质量流量控制器。结果，通常在能够简单地修复与根本问题有关的信息的情况下对质量流量控制器进行更换。除了从用户的角度来看是昂贵的维护方式以外，质量流量控制器的更换/退货从供应商的角度来看也是昂贵的方式，这是因为在由供应商进行测试的情况下看上去正常工作的质量流量控制器很可能被退还至供应商。

在发生问题时不更换质量流量控制器的情况下，与质量流量控制器有关的板载诊断信息的缺乏可能使得在安装了MFC之后，高成本的现场服务或应用工程师有必要访问用户的位置以提供现场技术支持和故障分析。因此，需要配备有使得能够进行更加简单且更具成本效益的诊断和预测分析的新的创新功能的质量流量控制器。

发明内容

以下概述了附图所示的本发明的典型实施例。在具体实施方式部分中更加全面地说明了这些以及其它实施例。然而，应当理解，并未意图将本发明局限于该发明内容或具体实施方式所述的形式。本领域技术人员能够意识到存在落在如权利要求书所述的本发明的精神和范围内的多个变形、等同物和替代结构。

可以将本发明的一些方面的特征表现为一种用于管理质量流量控制器的操作的方法。所述方法可以包括：接收包括与控制回路变量以及所述质量流量控制器的操作状态有关的信息的数据，并且针对所述质量流量控制器的操作上的状态的变化来监视接收到的数据。另外，在检测到操作上的所述变化的情况下，记录从接收到的数据中所选择的状态特有数据的N个样本，以获得发生所述状态的情况下所述质量流量控制器的操作特性的快照。另外，基于所述状态特有数据的样本，针对与所述状态有关的多个事件特有功能参数中的各事件特有功能参数来确定功能参数值。然后，在最初检测到特定类型的状态的情况下，在短期存储器中创建多个数据组，其中多个数据组中的各数据组包括用于与特定状态相关联的变化特有功能参数中相应一个变化特有功能参数的统计值的字段。另外，每当检测到所述特定类型的状态时并且在发生预先定义的事件之前，在与同所述特定类型的状态相关联的状态特有功能参数相对应的各所述数据组中更新统计值。基于所述状态特有功能参数的当前值和所述短期存储器内的所述数据组中的统计值来进行诊断行为。

可以将本发明的其它方面的特征表现为一种质量流量控制器，包括：质量流量控制系统，其包括：质量流量传感器，用于提供通过所述质量流量控制器的流体的质量流量的指示；控制阀，用于调节所述流体的流量；以及控制组件，用于响应于所述流体的质量流量的设置点和所述指示来控制所述控制阀的位置。该质量流量控制器还包括：短期数据存储器；以及数据记录组件，用于针对多个再次发生的状态类型中的各状态类型来获得状态特有数据的快照，并且将状态特有数据的各快照还原为用于表现状态特有数据的各快照的特征的功能参数值，所述数据记录组件还生成存储在所述短期数据存储器中的、用于表现特定状态类型各自独立发生期间所获得的多个功能参数值的特征的统计值。另外，该质量流量控制器的诊断组件使用当前的功能参数值和存储在所述短期数据存储器中的所述统计值来诊断故障。

附图说明

通过参照结合附图考虑时的以下的详细描述和所附权利要求书，本发明的各种目的和优点以及更完整理解显而易见并且更容易被意识到，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的典型质量流量控制器的框图。

图2是示出可以与图1所示的质量流量控制器相关地执行的典型方法的流程图。

图3是示出在图1所示的质量流量控制器内可以实现的典型控制回路的各组件的框图。

图4A是示出响应于向着图1所示的质量流量控制器的设置点变化的典型数据快照时间段的图。

图4B是示出在图4A所示的快照的初始部分期间获得的样本的图。