[发明专利]一种数据采集系统及采集方法

说明书

本发明公开了一种数据采集系统及采集方法，该系统包括：上位机；运动控制机箱，包括运动主控卡、运动控制板卡、IO板卡、数据采集卡以及设于机箱背板上且与运动主控卡、运动控制板卡、IO板卡和数据采集卡连接的第一GbE控制总线、第一SRIO数据总线和第一同步总线，运动主控卡与上位机连接；数据采集机箱，包括数据主控卡、数据接收卡以及设于机箱背板上且与数据主控卡和数据接收卡连接的第二GbE控制总线、第二SRIO数据总线和第二同步总线，数据主控卡与上位机连接。本发明采用数据采集机箱在不影响同步伺服控制的前提下采集运动控制机箱中的数据，提升了海量数据采集的实时性和可靠性，满足了光刻机对实时性和大数据性的要求。

技术领域

本发明涉及光刻机同步控制领域，具体涉及一种数据采集系统及采集方法。

背景技术

高速海量实时数据的采集与处理，一直就是一个技术难题，现有的数据传输带宽窄，实时处理能力差，数据存储容量不灵活。光刻机中使用的传统并行背板系统架构由于受总线时钟、数据位宽、电磁干扰的限制，已经很难承受如此之大的数据流量要求。随着光刻机运动台个数多，电机轴数多，信息量大以及复杂运动控制算法、实时性控制等要求，控制过程产生的数据量越来越大，采用高带宽的传输总线和高频率的CPU以降低数据的传输和处理时间，以快速完成伺服周期，同时支持海量数据采集提出了更加苛刻的要求。尤其是磁浮双台光刻机在数据总量大幅度提升的同时，更要求伺服采样频率的翻倍，对实时数据采集提出了更高的要求。

发明内容

本发明提供了一种数据采集系统及采集方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种数据采集系统，包括：

上位机；

运动控制机箱，包括运动主控卡、若干运动控制板卡、IO板卡、数据采集卡以及设于机箱背板上且与所述运动主控卡、运动控制板卡、IO板卡和数据采集卡连接的第一GbE控制总线、第一SRIO数据总线和第一同步总线，所述运动主控卡与所述上位机连接；

数据采集机箱，包括数据主控卡、数据接收卡以及设于机箱背板上且与所述数据主控卡和数据接收卡连接的第二GbE控制总线、第二SRIO数据总线和第二同步总线，所述数据主控卡与所述上位机连接。

进一步的，所述运动主控卡和数据采集卡均采用PowerPC板卡。

进一步的，所述运动主控卡与所述上位机之间通过以太网连接。

进一步的，所述运动控制机箱还包括数据交换卡，与所述IO板卡通过背板总线连接。

进一步的，所述运动控制机箱设有若干个，每个运动控制机箱与一个所述数据接收卡对应，所述数据接收卡与所述数据采集卡通过光纤连接。

进一步的，所述数据主控卡采用PowerPC板卡。

进一步的，所述数据主控卡与所述上位机之间通过以太网连接。

本发明还提供一种上述数据采集系统的数据采集方法，包括以下步骤：

S1：运动终端中传感器将采集到的多路模拟信号转换成光信号，发送至IO板卡；

S2：上位机将运动控制指令发送给运动控制机箱中的运动主控卡；

S3：运动主控卡将接收到运动控制指令进行解析并通过第一GbE控制总线发送到IO板卡；

S4：IO板卡将接收的光信号转换成数字信号，同时将解析后的运动控制指令指令进行整理、打包，并通过第一SRIO数据总线同步分发给数据采集卡和各运动控制板卡；

S5：通过第一同步总线对每个运动控制板卡进行同步伺服控制，各运动控制板卡根据运动控制指令计算电机控制量，并将运动控制指令和计算得到的电机控制量通过第一SRIO数据总线返回给IO板卡和数据采集卡；