智能控制器的故障保護開關方法和設備的制作方法

專利名稱：智能控制器的故障保護開關方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及在控制器主機或第一設備與工具或第二設備之間引入的控制器組件的故障保護(failsafe)操作。具體地，涉及當在所述第一和第二設備之間承擔數據傳輸的控制器發生故障時建立所述第一和第二設備之間的直接連接。本發明在其中適用的一個環境是，具有主機和工具/傳感器的半導體制造加工廠，其中添加智能控制器，使用控制器在工具、與所述工具相關聯的傳感器和諸如主機系統或分布式處理器的數據用戶之間傳遞通信。
背景技術：
摩爾定律預示計算機能力呈指數增長而價格遞減。處理能力的這樣強勁的增長可能使人認為半導體設備制造將是一種冒險行業，像盲目鉆探找石油一樣。事實恰恰相反。因為制造批量是可觀的，而且制造工藝甚至對很小的差錯都很敏感，所以半導體設備制造是一種穩健行業。新設備、以及舊設備的改型的認證周期和標準化是漫長而且迫切的。在發布生產之前，即使很小的更改也要經過詳細的檢驗。
半導體制造中的加工廠使用的關鍵組件包括工具(例如，沉積室、反應器)、監視所述工具的傳感器(例如，FTIR傳感器、質譜儀、熱電偶)、以及存儲并分析來自所述傳感器的關于工具操作的數據的主機或分布式處理器。
一個在先申請描述了一種透明的(transparent)方法，其監聽來自所述傳感器的數據并使用諸如以太網上的TCP/IP的高速而且抗差錯的技術將其提供給所述主機或分布式處理器。該在先申請是由發明人Uzi Lev-Ami和Yossef Ilan Reich提出的，標題為“Method and Apparatus for Monitoring Host toTool Communications”，申請號09/935213，提交于2001年8月22日，通過參照而被合并。該在先申請描述了一種監聽哨，其可以使用光學隔離連接器竊聽來自工具或傳感器的串行通信。使用該竊聽途徑，可以證明可以以較低的風險無需修改工具或傳感器而對所述加工通信和數據收集基礎結構進行升級。無需拆除現行的通信基礎結構就可以論證該升級可行性。
加工手段和后端分析能力的下一個變革將包括在所述控制器的一段、以及在另一端工具主機或分布式處理器上添加用于傳遞在所述工具和傳感器之間的通信的智能控制器，而無需更換或更改所述傳感器的分析特性。增長的處理器能力以及降低的存儲器成本為之前在加工環境中不可實現的配置創造了可能。由發明人Uzi Lev-Ami、Guenter Sifnatsch和Mark Attwood提出的第二個在先申請，標題為“Controller and Method to Mediate DataCollection from Smart Sensors for Fab Applications”，提交于2004年4月7日的美國專利申請No.10/819903，描述了具有多種能力的智能控制器。
出現這樣的機會，對于智能控制器、或者在能夠直接通信的兩個其它設備之間傳遞通信的任何其它網絡附加設備的分析特性來說，在所述中間設備出現故障或者掛起時，用直接連接所述其它設備的故障保護開關來進行補充。結果可以產生更好、更可靠、且更鼓舞信心的中間設備的安裝。

發明內容
本發明涉及與工具相關聯的傳感器的控制以及來自其的數據收集。具體地，涉及使用控制器傳遞在工具、與所述工具相關聯的傳感器和諸如主機系統或分布式處理器的數據用戶之間的通信。本發明的特定方面在權利要求書、說明書、以及附圖中說明。


圖1示出在其中本發明的各方面特別地有用的環境；圖2是與工具、傳感器、以及工具主機進行通信的控制器的框圖；圖3是使用單一類型的通信信道與工具、傳感器、以及工具主機進行通信的控制器的框圖；圖4示出使用多個類型的通信信道；圖5是向網絡添加故障保護開關的框圖；圖6是向另一個網絡添加故障保護開關的框圖。
具體實施例方式
以下參照附圖進行詳細說明。描述優選實施例是用于說明本發明，并非用于限制其由權利要求書所定義的范圍。本領域普通技術人員通過下面的描述將認識到各種等價的變化。
引言半導體加工廠和鑄造廠中的工具和其它自動或半自動設備所使用的SECS消息協議、通信基礎結構、以及主機模式在多年以前得到發展，當時的通信以及處理器速度相對有限。設計用于加工廠應用的SECS消息協議采用低速、串行通信。這些消息協議包括結構化消息，其即使用低速通信也可以迅速發送。結構化消息曾經而且仍舊是很難翻譯和理解的。當第一個消息設定響應的上下文而第二個消息(響應消息)不重復該上下文時該困難加劇惡化；也即，所述上下文敏感的響應僅在與對應的上下文設定消息配對時才有意義。通信典型地沿著專用信道(類似于用于終端和時間共享的(time-sharing)計算機的調制解調器和電話線)通過RS 232或等價的串行通信實現。主機系統運行在大型計算機、小型計算機、或工作站上。主機系統典型地為單塊系統，控制和監視加工廠中的全部或一重要組的工具。主機系統依靠適配器與工具和傳感器進行接口連接。主機系統典型地從所述工具和傳感器接收數據并向所述工具發布控制指令。主機系統經常接收并生成大量的串行通信消息。
術語工具主機用于廣泛的含義，既包括工具控制主機也包括更有限的或靈活的分布式處理器。工具主機既包括具有全面的、集成的工具控制功能的主機，也包括運行在具有更有限的、任務特定的功能的分布式處理器上的主機。工具主機包括諸如Consilium的FAB300(TM)軟件的產品，其被描述為提供由用戶特定業務進程的集中式定義來驅動的單一的全面工廠管理系統。這類工具主機設計用于替換傳統的制造執行系統，后者設計用于控制由不同的廠商提供的工具。在來自傳統制造執行系統的工具主機系列(spectrum)的對應端，組件進程可以運行在分布式處理器上以處理多種特定功能，而不需要成為全面管理系統。根據該系列，諸如Consilium的FAB300(TM)軟件的產品可以被認為是用于某些目的的工具控制主機，也可以被認為是用于其它目的而運行在分布式處理器上的進程。
在上面引用的申請中，描述了一種可移除的監聽設備，其可以監視在一個或更多工具主機與一個或更多工具之間的有線通信信道。該監聽設備是被動式的。它可以可選地包括標準隔離設備，其用于保護所述通信信道免受所述監聽設備產生的噪聲干擾。該隔離設備可以包括可選的隔離器、高阻抗放大器或者高效地將所述有線通信信道與所述監聽設備隔離的任何其它組件。所述有線通信信道可以是RS 232、RS 422、或CAN-適應信道(complicantchannel)，或者它可以是任何之前提到的通信信道。
控制器和智能傳感器另一個在先申請公開的途徑使用智能控制器和智能的、知曉上下文的傳感器。智能控制器知道所述工具和/或所述工具正在處理的工件(例如，晶圓或標線)的狀態。這些類型的控制器與對工具和工件狀態信息起反應的智能傳感器進行通信。所述傳感器不是在工具和工件狀態改變時依賴重配置指令，而是監聽狀態改變并做出反應。它們以預先排定程序的方式對所述狀態改變做出反應，而并不需要重配置指令。
該新的智能控制器改變工具、傳感器、控制器、以及數據用戶的操作模型。控制器以一種或另一種方式知道工具和工件狀態。控制器可以竊聽或者轉發控制工具的指令。或者，所述工具可以將其狀態發布給所述控制器。或者，所述控制器可以周期地、或響應于其識別為請求進一步查詢的事件而查詢所述工具的狀態。控制器將狀態信息傳達給傳感器。所述狀態信息可以與所述工具或所述工件有關。預先配置所述傳感器以響應所述狀態信息。響應于所述狀態信息，所述傳感器可以采用數據收集計劃、校準它們自身、設定輸出范圍、或將數據與該當前狀態信息相關聯。所述控制器將從所述傳感器收集的數據傳達給數據用戶。所述數據用戶可以是運行在大型計算機上的傳統工具主機或者運行在分布式處理器上的較新的軟件。所述數據用戶可以是獨立地或合作地操作的單塊系統或者聯合的部件。所述控制器也可以監視來自所述傳感器的數據，識別感興趣的事件，并響應于該監視的數據，對所述傳感器請求已經收集的進一步數據或改變所述收集計劃。
多種操作環境圖1示出在其中本發明的各方面特別地有用的環境。其示出處理室125、多個該處理室的輸入和輸出，還有傳感器、控制信道、以及控制器。室125可以用于多種反應，諸如沉積、清洗、蝕刻、移植(implantation)、灰化、等等。該圖中未示出的其它類型的工具也可以從本發明的各方面中受益。
加工網絡111(潛在地通過因特網可訪問)、虛擬專用網或廣域網112通過控制器、防火墻、或其它連接器162對工具網絡112實現受控的訪問。該圖中示出的所述工具網絡以環形連接影響處理室125的所述控制器和傳感器。本領域技術人員將理解，該結構僅僅是說明性的；在加工廠中更可能使用串行通信、以太網、或分層通信而不是環形。
反應室125的氣體輸入包括通過氣體盒壓力換能器113和質量流量控制器(MFC)114的氣體。一些氣體可以通過臭氧發生器133。其它氣體和氣體混合物可以通過反應氣體發生器115和氣體成分監視器117。反應氣體發生器115可以在處理室125之內或者在其之外生成等離子體。氣體成分監視器117可以與所述反應氣體發生器串聯或者并聯。質量流量控制器114與反應氣體發生器115和氣體成分監視器117氣體相通，并且最終或直接與處理室125氣體相通。氣體輸入設備113、114、133、115、以及117與一個或更多數字控制器142、室控制器152、以及連接點162通信。該通信典型地既包括控制也包括遙測。這些設備可以包括響應于所述設備的操作、或者氣體輸入和/或輸出的控制器和傳感器。
其它輸入可以包括原料輸送系統(materials delivery)134、冷卻子系統145、以及多種電源注入器153、154和155。反應室125可以是沉積室、蝕刻器、熱處理器或其它類型的反應器。根據反應室的類型，例如原料輸送系統134可以提供用于在工件136上沉積的原料。冷卻子系統145可以幫助調節所述室125之內的溫度，因為多數化學反應將以溫度敏感的速率進行。提供給所述室的電源可以包括微瓦電源153、用于生成等離子體的RF電源154、以及用于生成等離子體和用于加熱所述室或提供給所述室的氣體或其它原料的DC電源155。其它輸入，與所述氣體輸入一樣，與一個或更多數字控制器142、室控制器152、以及連接點162通信。該通信典型地既包括控制也包括遙測。這些設備可以包括響應于控制所述設備的操作、或者感測它們的輸入和/或輸出的控制器和傳感器。
傳感器可以或者響應于所述室狀況，或者作用于所述室的排氣(exhaust)。響應于室狀況的傳感器可以包括晶圓監視器116，通過窗口126向室125內觀察膜厚度、圖案、以及其它屬性(例如，EPI-Online(TM))；處理監視器127這樣的具有干涉濾波片或干涉計的光學發射監視器，用于蝕刻處理控制；以及壓力換能器137。作用于室125的排氣的傳感器包括泄漏檢測器146、真空計157、以及排氣監視器158。這些傳感器可以與壓力控制器148和控制閥147、以及真空組件和/或子系統156相互作用。它們還可以與圖中未出現的排氣泵和/或排氣氣體凈氣器相互作用。這些傳感器與一個或更多數字控制器142、室控制器152、以及連接點162通信。該通信典型地既包括控制也包括遙測。與所述傳感器通信的設備，例如147、148、以及156，可以既包括控制器也包括傳感器。
圖1中未示出，只要在第一設備或網絡(諸如所述加工端網絡)與第二設備或網絡(諸如所述工具網絡)之間插入中間設備，就可以應用故障保護開關，其中所述第一、第二設備或網絡之間可以不需要所述中間設備而直接相互通信。一個例子是，控制器從工具或傳感器收集讀數，存儲它們并使其應請求而可用。另一個例子是，對來自傳感器的可用數據進行補充的控制器。另一個是，將數據從一種格式(例如，SECS)轉換為另一種格式(例如，標記XML格式)的控制器。本領域技術人員將認識到在其中可以通過第一和第二設備或網絡的故障保護直接連接來應對中間設備的故障的其它情形。
控制器布置和構造圖2是與工具、傳感器、以及工具主機進行通信的控制器的框圖。該框圖也可以通過將主機211識別為第一設備、將傳感器或儀器237識別為第二設備、以及將控制器200識別為中間設備來概括。在所描述的實施例中，控制器200配置包括兩個SEC/GEM接口端口212、216以及兩個網絡接口端口232、236。所述控制器包括用于通過SECS協議進行通信的邏輯和資源，包括SECS MUX215。它進一步包括邏輯和資源，以實現用于與數據用戶通信的加工端接口234、以及用于與工具、傳感器、和儀器通信的工具端接口235。SECS MUX 215和接口234、235邏輯連接到數據收集和發布資源225。可將傳統工具主機211通過SECS適應通信信道(或者是SECS-1、HSMS，或者是SECS的后續版本或替代者)連接到(212)所述控制器的加工端。在可能應用本發明的非加工環境中，可以使用其它協議連接被監視的工具，諸如醫療工具或者數控機床工具。它也可以通過由網絡222承載的不同于SECS的加工端協議連接到存儲器231和報告221資源。到工具或工具群的SEC/GEM工具接口217可以連接到(216)控制器200的工具和傳感器端。所述控制器也可以連接到(236)容納(host)傳感器227、儀器237、以及其它設備(潛在地包括工具217)的網絡226。雖然該圖示出所述控制器通過網絡連接到所述傳感器，但是也可以選擇使用SECS-I或另外的、基于串行的協議來連接傳感器。
圖3是使用單一類型的通信信道與工具、傳感器、以及工具主機進行通信的控制器的框圖。圖4示出使用多個類型的通信信道。圖3中，示出了SECS支配的情況。控制器303使用SECS協議307、309與工具301和傳感器302二者通信。工具301與傳感器302之間的連接308可以涉及正常感測到的任何類型的能量或者力，包括圖1的討論中識別的任何感覺。圖4中，示出了SECS和網絡通信的更復雜的組合。該情況中僅SECS通信信道307在控制器303和主機301之間。工具端網絡409將所述控制器連接到傳感器302A-B、可控開關413、以及網絡附加存儲器(NAS)415。加工端網絡419將控制器303連接到諸如傳統工具主機或分布式處理器的分析軟件423、諸如因特網、VPN、或專用內部網的擴展網絡425、以及維持或存儲由所述控制器發布的數據的數據庫427。數據庫427也可以選擇駐留于控制器303上。
將故障保護開關引入網絡圖5是向圖3中描述的網絡添加故障保護開關的框圖。引入兩個新組件，旁路開關511以及集線器或開關512。在很多配置中，僅有旁路開關511是新的。該網絡的這一安排假定通過網絡協議與所述工具通信。如果所述工具尚未使用網絡協議，則可以通過在集線器或開關512與工具501之間引入協議適配器來安排該通信協議。或者可以選擇讓旁路開關511控制兩個通信信道，例如承載SECS通信量的串行連接、以及承載其它通信量的以太網連接。與圖3中一樣，控制器303以正常工作模式與工具301和傳感器302二者通信。所述傳感器連接到所述工具，以測量或記錄工具狀況或者性能的某些方面。來自工具網或主機304的消息通過旁路開關511被發送到控制器303，并從所述控制器回來通過所述旁路開關被發送到集線器或開關512。所述集線器或開關是連接設備的傳統網絡組件。控制器303至少包括兩個網絡接口521、522。這些接口通過旁路開關511高效地以通信方式連接到工具網304以及工具301或傳感器302。在控制器303與旁路開關511之間的另外的連接523承載使所述旁路開關保持正常(非故障保護)模式的心跳或其它持續活躍信號，如下所述。該圖中，示出了兩種模式的操作，實線表示所述控制器的正常操作，而虛線表示旁路操作。雖然該圖中出現兩個通過所述旁路開關的連接，但是可以在單一的連線或連接上實現多個邏輯模式的操作，沒有必要在旁路開關511與工具網304或者集線器或開關512之間建立一對連接。同樣，所述旁路開關可以控制多于一個連接。
圖6是向圖4中描述的網絡添加故障保護開關的框圖。該圖中，通過409連接到旁路開關511的所述集線器或開關典型地是指從旁路開關到工具301和傳感器302A-B的所述多接點(multi-drop)網絡連接。如以前一樣，該圖中出現所述旁路開關與所述控制器之間的三個連接。
故障保護操作回到圖5，我們解釋所述故障保護開關的操作的一個實施例。在控制器發生故障的情況下，使得在可以不需要中間控制器也可以通信的兩個設備之間，所述控制器不再承擔有用的角色，在所述設備(例如，主機304和工具301)之間直接建立連接。在一個實施例中，使用了具有簡單嵌入的微控制器的開關。Shore Micro至少提供一種可用的開關。它包括在開關時發出再確保的“咔嗒”聲的繼電器。所述開關中的微控制器通過諸如串行、并行、USB、火線、以太網、或其它的連接523從所述控制器監聽心跳信號。根據所述故障保護開關提供的邏輯和資源，也可以使用心跳之外的協議。例如，所述故障保護開關可以定期地查詢所述控制器，并對差錯狀況指示或者響應超時做出響應。這些查詢可以是定期的，或者可以適應于高通信量、低通信量和/或其它感興趣的操作狀況的某些度量。所述微控制器控制的開關類似于將控制器303切入或者切出主機304的電路的雙刀雙擲開關。在正常模式下，所述控制器物理地連接在所述電路中。在故障保護模式下，所述主機與工具/傳感器直接連接。或者可以選擇采用電子開關，放棄繼電器的再確保的咔嗒聲。
用于實現心跳和故障保護連接的軟件可以包括設定包地址的設備驅動程序、在網絡接口運行在混雜模式時用于捕獲包的內核掛接、看門狗守護進程、以及用戶空間程序。下面的描述面向Linux。也可以使用諸如BSD變型、Unix變型、或Windows的其它操作系統。可以編寫用于運行在虛擬機上的系統，諸如實時版本的Java，使得僅需要對該軟件進行小的更改以控制低層網絡功能，就可以將該軟件從一個操作系統移植到另一個操作系統。
所述設備驅動程序將掛接到TCP/IP棧并使所述控制器透明，就像沒有連接該控制器一樣。它通過這樣來實現更改包中的源地址以及信息，使得看起來好像它們是來自所述工具或所述主機，而不是所述中間控制器。所述設備驅動程序將數據從用戶空間復制到內核空間中的TCP/IP掛接。
控制器可以通過將所選的并非尋址到HSMS端口的包從一個網絡接口橋接到另一個而不處理這些包，所述控制器可以控制這些包。例如，ping(因特網信息包搜尋協議)或者ICMP包可以通過而不用經所述控制器處理。這一選擇性橋接可以針對包類型和/或端口。
所述內核掛接是在所述網絡接口運行在混雜模式時保存至少某些特定包的幾行代碼，實質上嗅探其目的地址不是所述網絡接口出現的地址的包。未修改的Linux內核，例如4.2.26，盡管所述接口處于混雜模式也不捕獲并非尋址到其(第2層，或MAC層)的包。它在ip_rcv函數中轉儲所述內容。所述內核掛接將某些特定的包傳遞給不屬于未修改的內核的一部分的函數以進行處理。
看門狗守護進程與所述開關會話，發出心跳。所述開關如果未聽到來自該守護進程的心跳就對所述連接執行故障保護(切換繼電器)。所述開關的加電之后的缺省連接是故障保護的。所述心跳守護進程在系統日志進行寫入。
用戶空間程序為所述控制器自身的端口、以及所述控制器位于其之間的第一和第二設備(例如工具/傳感器和主機)設置IP或其它地址。
在Linux中，用于配置信息和啟動的用戶腳本將其它組件粘合在一起。所述軟件捆綁有樣本配置文件。該配置文件包括所述主機IP、所述工具IP、觸發所述看門狗守護進程定時器的時間間隔、所述看門狗守護進程與所述故障保護開關通信的com端口號、以及用于未來增強的可選模式。當以Linux4.2.26實現時，啟動腳本優選地在系統日志和網絡之后、以及easi之前運行。該腳本像典型啟動腳本一樣啟動并停止守護進程操作。例如，它可以被命名為hsmsfsd start。該腳本可能比其它腳本需要更長的時間，僅僅因為它探察所述工具以及所述主機二者的MAC地址并在必要時添加適當的路由。為了實現探察，在啟動時將所述第一和第二設備(例如，所述工具和主機)連接到所述控制器。或者可以選擇載入和使用預定的IP地址而無需任何探察。所述啟動腳本還添加路由，以告知TCP/IP棧控制器IP地址怎樣與所述網絡接口eth0和eth1相關。
可能向其中添加控制器或其它中間設備的最簡單的配置包括工具和主機。在該簡單情況下，所述工具和所述主機IP地址是已知的而且在所述配置表中。當所述控制器運行所述hsmsfsd啟動腳本時，它啟動所述開關看門狗守護進程。該守護進程不知道關于所述故障保護機制其余的任何事，僅僅在所述藍盒子不繼續發送令其保持在線的心跳或者命令時使所述開關(Shore Micro開關)切換到所述故障保護(物理連接到工具的主機)。
只要所述控制器工作正常，所述開關保持在線并通過所述藍盒子連接所述工具與所述主機。所述啟動腳本可以使用標準ARP協議來建立所述工具和主機的MAC地址并更新本地ARP表。關于ARP協議的更多細節由下列RFC解釋ARP in general#826、PROXYARP#1027、DHCPARP#2131、以及UNARP#1868。如果所述主機或所述工具在第二網絡接口(例如，eth1)上應答，則以該IP地址向第二接口添加主機路由。
在該實施例中，與所述控制器網絡接口一樣，所述工具和所述主機在相同網絡子網中。所述控制器探察或者被配置為了解哪一接口連接到所述主機和哪一接口連接到所述工具，所以它可以路由消息。否則使用TCP/IP棧的缺省路由將無法工作，因為相同網絡子網(包括所述主機和工具二者)的全部消息將被路由到相同網絡接口。該模塊被加載，于是具有從所述配置文件獲得的所述IP地址的應用程序以及這些IP地址的MAC地址從所述本地ARP表獲得。現在，主機和工具通過藍盒子進行連接。EMX設置下的所述藍盒子配置被動地接受來自所述主機的連接，并主動地使用所述工具的IP地址連接到所述工具。所述被動和所述主動HSMS設置需要具有共有的相同端口。
附加到內核中的TCP/IP棧掛接的、由所述設備驅動程序維持的表將具有關于所述工具的條目以及關于所述主機的另一個條目。對第二設備(例如，工具/傳感器)，表條目可以為Entry NumberSequence by the appProtocol0x6 for TCPFlags 1 means the MAC address is validDestination MAC address Taken from startup scriptDestination IP address Taken from the startup scriptDestination PortTaken from configurationSource IP address UnknownSource port Unknown對第一設備(例如，主機)，表條目可以為Entry NumberSequence by the app
Protocol0x6 for TCPFlags 1 means the MAC address is validDestination MAC address Taken from startup scriptDestination IP address Taken from the startup scriptDestination PortUnknownSource IP address Taken from configurationSource port Taken from configuration對于TCP/IP，通常使用由源IP、源端口、目的地IP、以及目的地端口組成的4元組來識別唯一的連接。這將使該連接在所述網絡中通用并唯一——網絡協議使用該4元組僅支持一個連接。同樣可用的是所謂的半聯合，其包括所述目的地IP以及所述端口，其中所述端口代表所述服務而所述IP是連接到的機器。例如，www.mksinst.com就是端口80以及域名服務器將從該名字www.mksinst.com解析得到的某IP地址。對于ISP用戶，ISP端的服務器將保存你的IP并分配本地端口，其組成唯一的4元組。無論何時有人打開所述瀏覽器的另一個窗口，則使用同樣的目的地IP和端口、同樣的源IP、以及為滿足唯一性需要而分配的不同的源端口，以創建另一個唯一的4元組。
在實際操作中，例如主機將嘗試連接到所述工具或傳感器；所述控制器使用其工作在混雜模式的網絡接口攔截來自所述主機的一個或更多消息。施加附加到輸入掛接的第一篩選程序，其確定所述包是否屬于控制器上的任何網絡接口。該第一篩選程序將任何屬于接口的包交給該接口并退出。如果所述包并不屬于所述控制器的網絡接口，則該篩選程序在上面的所述設備驅動程序表中查看所述目的地端口和IP。如果在所述設備驅動程序表中找到所述目的地，則所述篩選程序將所述包的目的地更改為控制器相關的地址并將其遞交給TCP/IP棧。所述包經過TCP/IP棧處理之后，附加到輸出掛接的第二篩選程序恢復所述目的地，使得應答或者響應將表現為來自原始的目的地。該過程有時稱為向內偽裝。該途徑支持并發會話。根據包的類型以及所述會話的歷史記錄，所述控制器或者直接處理所述包，或者將所述包轉遞給其原始目的地。
實際操作中，工具/傳感器可能將嘗試連接到所述主機。所述中間設備、該控制器將嘗試將所述包發送給所述主機。所述IP發送函數查看所述目的地包和目的地端口。如果找到所述目的地，則該函數將所述包源IP(為所述控制器IP)修改為所述表中的工具IP，將目的地端口(恰好是所述控制器的源端口)復制到所述表。所述工具將響應所述包，而所述接收函數將得到所述響應。但是，現在所述表已經完整。因此查看將成功并將所述包重定向到我們的棧。該過程有時稱為向外偽裝。
當所述ARP條目陳舊時，所述工具或者所述主機將尋找它們的MAC地址。例如所述工具將尋找所述主機IP的MAC地址，但所述工具并未連接到所述主機，它連接到所述控制器。所述控制器在其表條目中查看所述主機的IP地址并以所述主機的適當的MAC地址響應所述ARP請求消息。這就是所述設備驅動程序中的所述ARP掛接。由所述控制器提供的所述MAC地址是所述主機的真實MAC地址，或者是所述工具的真實MAC地址(響應于來自所述主機的ARP請求)。所述包的旅程發生在連接到TCP/IP棧的模塊(hsmsfs.o設備驅動程序)中。
如果因為任何原因所述控制器凍結或者遭到系統鎖定，可以激活所述故障保護功能。只要所述串行開關守護進程在運行所述系統而且系統看起來是健壯的，所述控制器將保持在線，而所述主機與所述工具將通過所述控制器連接。如果所述守護進程出現故障，則所述開關將缺省到故障保護，而所述主機與所述工具將直接連接到彼此。可選地，所述守護進程將評估所述控制器的運行的健壯程度，預測或感測故障，并適當地做出響應。在預測到故障的情況下，可以通知所述主機，并且可選地，可以修改所述控制器健壯度的感測。當所述故障保護開關被動作(throw)時，所述會話中當前直接連接的參與方將重新嘗試或重新建立從所述主機到所述工具的連接。當重新建立所述連接時，故障保護操作完成。在機械繼電器的一個實施例中，所述開關的電源喪失導致所述繼電器采取所述故障保護設定并將所述主機直接連接到所述工具。
當主機失去連接時，它應當嘗試重新啟動會話。因為所述ARP表是最新的，很容易建立直接連接。重新啟動會話有時稱為壯健消息。
該故障保護實施例具有許多吸引人的特性，其中有些被另外可選擇的實施例所共享。不需要向第一或第二設備(主機或工具)添加軟件。所述主機和工具在相同子網上，使得它們在故障保護直接連接的情況下將可以通信。所述中間設備或控制器與所述工具和主機在相同子網上。如果所述控制器在故障保護模式中啟動，則所述主機和工具可以“看見彼此”。當操作從正常模式切換到故障保護模式時，將由所述工具、主機、或二者共同自動重新嘗試主動會話。
第二操作實施例在第二實施例中，實現了選擇性橋接，不需要所述控制器響應所述主機與所述工具之間的ARP請求消息。從所述主機去往所述工具(或者反之)的ARP消息或其它所選的消息從所述控制器的一側被橋接到另一側，從工作在混雜模式中的一個網絡接口傳遞到另一個網絡接口并被再發送。所述工具對來自所述主機的轉發的ARP請求消息做出響應，而且反之亦然。所述控制器選擇性地橋接并轉發具有所識別的源和目的地(例如，根據對表的查看)的ARP請求消息以及其它消息。上面描述了一種有用的表，橋接是選擇性的。具有未識別的目的地的包不經所述內核掛接處理，而被允許通過通常的TCP/IP棧過程，后者接著可能丟棄所述包。篩選去除特定的消息可以減少所述網絡上的循環。例如，如果所述主機通過五個控制器連接到五個工具，第一控制器可以安全地篩選去除定向到第二至第五工具的某些或全部消息。所述工具端網絡的通信量基本可以降低。作為另一個例子，所述控制器可以從所述主機期望或有權請求、但尚未請求的工具檢索并存儲數據。所述控制器可以安全地篩選去除去往所述控制器的數據通信量，并減少所述主機端網絡上的通信量。可以應用于選擇性橋接的一條規則就是，僅僅轉發那些主機和目的地均被所述控制器識別并與所述控制器通信的包。此外，可以橋接所選擇的類型的廣播消息。上面描述的所述內核掛接適用于提供用于在網絡接口之間傳遞包以及用于橋接包的必要的支持。
在處理包時，給予所述HSMS配置的端口以優先權，使得連接由所述藍盒子上的本地進程處理。倘若所述目的地IP在所述本地表中，在所述兩個網絡接口之間轉發ICMP、UDP、ARP、TCP(HSMS之外的端口)包。因此，行為類似于橋接，但是選擇性地限制于所述表中的IP地址，以避免網絡中的循環。ARP限制甚至更加嚴格，所述源和所述目標IP在被轉發之前均必須在所述表內，這意味著僅有所述工具和所述主機可以通過所述控制器的網絡接口彼此進行ARP。
第三操作實施例或者可以選擇，所述控制器或中間設備將假定可以直接通信的所述設備的IP地址，并適當地重新封裝和轉遞包。這一途徑與其它類型設備的傳統功能非常不同，因為所述控制器的網絡接口具有其自身的硬件層標識符或MAC地址。MAC地址是典型的為網絡實現的包尋址方案的一部分。正如七層OSI模型中所指定的，對典型的網絡接口，網絡層(例如，IP)鏈接到數據鏈路層(例如MAC)。網絡協議(例如ARP)允許網絡上的設備將IP與MAC地址相關聯。包傳輸的數據冗余特性包括部分地使用來自所述包的數據鏈路層的信息而編碼得到的校驗碼。當兩個網絡接口，例如連接到分開的網段，均使用相同IP地址，它們仍然具有不同的MAC地址。為了讓所述控制器將包從所述主機轉遞到所述工具(或反之)，當所述控制器借用所述工具的IP地址身份時，它必須使用由所述工具的MAC地址(而不是所述控制器的MAC地址)編碼得到的正確的校驗碼來將所述包重新封裝。然而，這對故障保護實現不是完全足夠的。可以直接通信的所述設備必須更新它們的網絡層至數據鏈路層表，例如它們的ARP表，以便在發生故障時糾正有效的MAC地址。在故障保護模式中，當上述故障保護開關直接連接所述主機與工具時，包將不會從所述主機直接流向工具，因為所述主機和工具所持有的彼此的MAC地址包括了所述控制器的MAC地址。為了克服這一點，所述主機或工具中至少一個必須更新其網絡層至數據鏈路層表。所述主機、工具或二者全部可以適配為頻繁更新它們的表，或適配為響應于中斷的會話而更新它們的表。有了更新的表，可以重新建立斷開的會話，或者開始新的直接會話。
實施例的進一步討論本發明可以實現為方法、或者適用于實踐該方法的設備。同樣的方法可以從智能傳感器或適配器的角度考慮，如SenseLink，或從控制器的角度考慮，如Blue Box(藍盒子)。本發明可以是諸如附加用于執行計算機輔助傳感器控制的邏輯的媒體之類的制造產品。
第一方法實施例是，在中間設備發生故障的情況下在第一和第二設備之間透明地建立直接連接的方法。該方法包括將所述第一和第二設備連接到中間設備的第一和第二網絡接口。所述第一和第二網絡接口具有與所述第一和第二設備所關聯的數據鏈路層標識符不同的數據鏈路層標識符。在正常工作模式中，該方法還包括處理在所述第一和第二設備之間尋址的消息，而所述中間設備重復地向故障保護開關發出信號指示其持續健壯運行。在故障保護開關處，當來自所述中間設備的健壯運行的重復信號中斷時，該方法包括通過繞開所述中間設備的數據連接直接連接所述第一和第二設備來切換到故障保護模式。該數據連接可以繞開所述第一和第二網絡接口。所述健壯運行的重復信號可以是連續電路或離散周期信號。
第一實施例的一個方面是，切換到故障保護模式可以產生可聽到的信號，諸如繼電器咔嗒聲。根據另一個方面，所述第一和第二網絡接口可適配為將接收的全部包傳遞給處理尋址到所述第一或第二設備、或尋址到所述中間設備的包的篩選器。至少對某些包，包的處理包括將所述包從所述第一或第二設備轉遞到所述第二或第一設備，并在所轉遞的包的源識別字段中指定實際源的數據鏈路層標識符(而不是所述第一或第二網絡接口的數據鏈路標識符)。
另一個方面是怎樣實現所述重復信令。它可以通過運行在所述中間設備上的守護進程來實現，其重復地向所述故障保護開關發送消息，或者監聽來自所述故障保護開關的查詢并對其做出響應。或者可以選擇，所述守護進程可以控制連續電路。
此外，實施例可以包括使用一條物理通信鏈路、或者使用兩條或更多物理通信鏈路響應于所述第一設備的多個第二設備。在使用兩條或更多物理通信鏈路時，一條可以是以太網段，另一條是串行連接。所述串行連接可以遵從諸如RS-232、或RS 422的IEEE標準。
操作中，在所述第一和第二設備之間建立直接通信會話可以不需要在所述第一或第二設備中更新將網絡地址與數據鏈路層地址相關聯的任何表。也即，可以不需要更新ARP表。可能需要更新將IP和MAC地址關聯的任何表。所述第一和第二設備以及所述中間設備都將在相同網絡子網內工作。
另一個方法實施例是，在連接于主機與工具之間的智能控制器發生故障之后在所述主機與所述工具之間建立通信鏈路的故障接續(fsilover)方法。該方法包括，在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述工具所使用的第一硬件級別標識符，并使用所述第一硬件級別標識符作為地址向所述主機通告該第一端口。該方法還包括，在所述智能控制器的第二端口采用不同于所述主機所使用的第二硬件級別標識符，并使用所述第二硬件級別標識符作為地址向所述工具通告該第二端口。該方法還包括，在所述智能控制器攔截所述第一和第二硬件級別標識符的通告，使得所述主機與所述工具還是不處于直接通告通信中。操作中，所述智能控制器重復地向所述控制器應當依靠的故障保護開關發送信號。所述故障保護開關被適配為在所述重復信令發生故障時，使用繞開所述智能控制器的通信鏈路來直接連接所述主機與所述工具。此后，所述主機和所述工具處于直接通告連接中，而所述第一和第二硬件級別標識符的通告有助于在所述主機與所述工具之間建立通信鏈路。
描述了該另外的實施例的幾個方面。根據一個方面，識別所述第一端口的第一邏輯地址、所述工具使用的第二邏輯地址、識別所述第二端口的第三邏輯地址、以及所述主機使用的第四邏輯地址都將是不同的。這些邏輯地址可以是IP地址或者其它網絡層地址。硬件級別標識符可以是MAC地址。硬件級別標識符的通告可以是遵從標準的ARP消息。
所述另外的實施例還可以應用于監視所述工具的傳感器，其中所述智能控制器連接在所述主機與所述傳感器之間。該應用可以包括，在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述傳感器所使用的第三硬件級別標識符，并使用所述第三硬件級別標識符作為地址向所述主機通告該第一端口。它還可以包括，使用所述第二硬件級別標識符作為地址向所述傳感器通告該第二端口，并在所述智能控制器攔截所述第三硬件級別標識符的通告，使得所述主機與所述傳感器不是處于直接通告通信中。根據該應用，所述故障保護開關在所述重復信令發生故障時，在所述主機與所述傳感器之間建立繞開所述智能控制器的直接通信鏈路。該直接連接將繞開所述第一和第二端口。不同的邏輯IP地址、不同的網絡層地址、硬件標識符以及ARP標準遵從的方面可以全部適用于本申請。
另一個方法實施例引入了故障接續保護的智能控制器，切換到在主機與至少一個工具或傳感器之間的通信鏈路。該方法包括，將所述開關連接到所述主機、所述智能控制器以及所述工具，其中當所述開關處于第一狀態時，所述主機和工具與所述智能控制器通信而不直接相互通信；當所述開關處于第二狀態時，主機和工具直接相互通信。在所述第一狀態中，所述智能控制器攔截所述主機與工具之間的消息，修改所攔截的消息中的至少一個硬件級別源標識符和至少一個硬件級別目的地標識符，修改所攔截的消息中的至少一個糾錯碼以與所修改的硬件級別標識符相對應，并以所修改的硬件級別標識符和所修改的糾錯碼轉遞所攔截的消息。在所述第二狀態中，所述開關繞開所述智能控制器，在所述主機與工具之間建立直接通信。
在所述另外的方法實施例的一個方面中，所述智能控制器包括至少第一端口和第二端口，所述第一端口通信連接到所述主機，而所述第二端口通信連接到所述工具。在該方面中，第一邏輯地址識別所述第一端口，所述工具使用第二邏輯地址，第三邏輯地址識別所述第二端口，而所述主機使用第四邏輯地址。這些邏輯地址全部不相同。它們可以是IP地址或者其它網絡層地址。該另外的方法實施例的硬件級別標識符可以是MAC地址。
所述另外的方法實施例還可以應用于監視所述工具的傳感器。該另外的應用包括，將所述故障保護開關連接到所述傳感器，其中當所述故障保護開關處于第一狀態時，所述主機和傳感器與所述智能控制器通信而不直接相互通信；當所述故障保護開關處于第二狀態時，所述主機和傳感器直接相互通信。在所述第一狀態中，所述智能控制器如上所述為所述主機和工具對所述主機與傳感器之間的消息進行操作。在所述第二狀態中，所述故障保護開關繞開所述智能控制器，而所述主機與所述傳感器直接通信。該另外的實施例的其它方面可以應用于主機、工具、以及傳感器通信。
所述智能控制器可以包括用于附加到所述工具和傳感器的多個端口，而且所述端口、所述主機、工具、以及傳感器的邏輯地址全部不相同。同上，這些邏輯地址可以是IP地址或網絡級別標識符。
上面描述的全部方法可以實現為具有故障保護開關的中間設備，所述故障保護開關適于在所述中間設備發生故障時在所述第一和第二設備之間建立直接連接。一個實施例包括中間設備，該中間設備具有可以分別通信鏈接到所述第一和第二設備的第一和第二網絡接口，所述第一和第二網絡接口具有與所述第一或第二設備所關聯的任何數據鏈路層標識符不同的數據鏈路層標識符。它還包括與所述中間設備通信而且偶爾臨時通信鏈接到所述第一和第二設備的故障保護開關。所述故障保護開關具有至少兩個模式，正常和故障保護工作模式。在正常工作模式下，所述故障保護開關通過所述第一和第二網絡接口連接到所述第一和第二設備。在故障保護模式下，所述開關直接連接所述第一和第二設備，繞開所述中間設備。該連接可以是電連接或通過隔離器。所述中間設備還包括適于向所述故障保護開關重復地傳達健壯運行信號的邏輯和資源。所述故障保護開關還包括適于通過切換到故障保護模式來對所述健壯運行重復信號的中斷做出響應的邏輯和資源。
設備的一個方面可以是，切換到所述故障保護模式可以產生可聽到的信號，諸如繼電器的咔嗒聲。所述中間設備可以進一步在其邏輯和資源中包括篩選器，其用于處理尋址到所述第一或第二設備、或尋址到所述中間設備的包，該篩選器連接到所述第一和第二網絡接口。該篩選器允許所述網絡接口在混雜模式下工作。實現該篩選器的邏輯和資源可以位于所述中間設備中的處理器上，或者位于靠近或在所述中間設備的網絡接口上。另一個方面就是，所述中間設備的邏輯和資源還包括向所述故障保護開關發送信號的守護進程。該守護進程可以在上面方法中描述的任何模式下工作。
雖然通過參照上面詳述的優選實施例以及示例公開了本發明，應當理解這些示例的目的在于解釋而沒有限制的意思。所述的實施例中涉及了計算機輔助處理。從而，本發明可以具體表現為用于計算機輔助感測的方法、包含用于執行傳感器控制的邏輯的系統、利用計算機輔助傳感器控制的系統、加入用于執行計算機輔助傳感器控制的邏輯的媒體、加入用于執行計算機輔助傳感器控制的邏輯的數據流、或用于執行計算機輔助傳感器控制的計算機可存取服務。可以預料本領域技術人員將容易地做出修改和組合，這些修改和組合將包含在本發明的精神以及所附權利要求書的范圍之內。
權利要求
1.在中間設備發生故障的情況下在第一和第二設備之間透明地建立連接的方法，該方法包括將所述第一和第二設備連接到中間設備的第一和第二網絡接口，所述第一和第二網絡接口具有與所述第一或第二設備所關聯的數據鏈路層標識符不同的數據鏈路層標識符；在正常工作模式中，在所述中間設備重復地向故障保護開關發出信號指示其持續健壯運行的同時，處理所述中間設備在所述第一和第二設備之間尋址的消息傳遞；在所述故障保護開關處，當來自所述中間設備的健壯運行的重復信號中斷時，通過繞開所述中間設備的數據連接直接連接所述第一和第二設備來切換到故障保護模式。
2.如權利要求1所述的方法，其中，切換到所述故障保護開關至故障保護模式包括產生可聽到的信號。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述可聽到的信號是繼電器咔嗒聲。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二網絡接口被適配為將所接收的全部包傳遞給用于對尋址到所述中間設備的包進行處理的篩選器。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述對包進行處理包括，至少對某些包，將所述包從所述第一或第二設備轉遞到所述第二或第一設備，并在所轉遞的包的源識別字段中指定實際源的數據鏈路層標識符，而不是所述第一或第二網絡接口的數據鏈路標識符。
6.如權利要求1所述的方法，其中，通過運行在所述中間設備上、向所述故障保護開關發送消息的守護進程來實現重復發出信號指示持續健壯。
7.如權利要求1所述的方法，其中，通過運行在所述中間設備上、監聽來自所述故障保護開關的查詢并對其做出響應的守護進程來實現重復發出信號指示持續健壯。
8.如權利要求1所述的方法，進一步包括使用單一物理通信鏈路連接到所述第一設備的多個第二設備。
9.如權利要求8所述的方法，其中，所述單一物理通信鏈路是以太網段。
10.如權利要求1所述的方法，進一步包括使用兩條或更多物理通信鏈路連接到所述第一設備的多個第二設備。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述物理通信鏈路中的一條是以太網段，而另一條是串行連接。
12.如權利要求11所述的方法，其中，所述串行連接遵從RS-232或RS-422標準。
13.如權利要求1所述的方法，其中，在所述第一和第二設備之間建立直接通信會話不需要在所述第一或第二設備中更新將網絡地址與數據鏈路層地址相關聯的任何表。
14.如權利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二設備以及所述中間設備的網絡地址都在相同網絡子網內。
15.如權利要求1所述的方法，其中，在所述第一和第二設備之間建立直接通信會話不需要在所述第一或第二設備中更新將IP與MAC地址相關聯的任何表。
16.在連接于主機與工具之間的智能控制器發生故障之后在所述主機與所述工具之間建立通信鏈路的故障接續方法，該方法包括在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述工具所使用的第一硬件級別標識符，并使用該第一硬件級別標識符作為地址向所述主機通告該第一端口；在所述智能控制器的第二端口采用不同于所述主機所使用的第二硬件級別標識符，并使用該第二硬件級別標識符作為地址向所述工具通告該第二端口；在所述智能控制器攔截所述第一和第二硬件級別標識符的通告，使得所述主機與所述工具不是處于直接通告通信中；以及重復地向所述智能控制器應當依靠的故障保護開關發送信號，其中該故障保護開關被適配為，在所述重復信令發生故障時，通過繞開所述智能控制器的通信鏈路來直接連接所述主機與所述工具，從而所述主機和所述工具處于直接通告通信中，而所述第一和第二硬件級別標識符的通告有助于在所述主機與所述工具之間建立通信鏈路。
17.如權利要求16所述的方法，其中，識別所述第一端口的第一邏輯IP地址、所述工具使用的第二邏輯IP地址、識別所述第二端口的第三邏輯IP地址、以及所述主機使用的第四邏輯IP地址都是不相同的。
18.如權利要求16所述的方法，其中，識別所述第一端口的第一邏輯網絡層地址、所述工具使用的第二邏輯網絡層地址、識別所述第二端口的第三邏輯網絡層地址、以及所述主機使用的第四邏輯網絡層地址都是不相同的。
19.如權利要求16所述的方法，其中，所述硬件級別標識符是MAC地址。
20.如權利要求16所述的方法，其中，所述硬件級標識符的通告利用遵從標準的ARP消息。
21.如權利要求16所述的方法，進一步應用于監視所述工具的傳感器，其中，所述智能控制器連接在所述主機與所述傳感器之間，該方法進一步包括在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述傳感器所使用的第三硬件級別標識符，并使用該第三硬件級別標識符作為地址向所述主機通告該第一端口；使用所述第二硬件級別標識符作為地址向所述傳感器通告所述第二端口；以及在所述智能控制器攔截所述第三硬件級別標識符的通告，使得所述主機與所述傳感器不是處于直接通告通信中；其中，所述故障保護開關在所述重復信令發生故障時，在所述主機與所述傳感器之間建立繞開所述智能控制器的直接通信鏈路。
22.如權利要求21所述的方法，其中，識別所述第一端口的第一邏輯IP地址、所述工具使用的第二邏輯IP地址、識別所述第二端口的第三邏輯IP地址、所述主機使用的第四邏輯IP地址、以及所述傳感器使用的第五邏輯IP地址都是不相同的。
23.如權利要求21所述的方法，其中，識別所述第一端口的第一邏輯網絡層地址、所述工具使用的第二邏輯網絡層地址、識別所述第二端口的第三邏輯網絡層地址、所述主機使用的第四邏輯網絡層地址、以及所述傳感器使用的第五邏輯網絡層地址都是不相同的。
24.如權利要求21所述的方法，其中，所述硬件級別標識符是MAC地址。
25.如權利要求21所述的方法，其中，所述硬件級別標識符的通告利用遵從標準的ARP消息。
26.引入故障接續保護的智能控制器和開關到連接在主機與至少一個工具之間的通信鏈路的方法，該方法包括將所述開關連接到所述主機、所述智能控制器、以及所述工具，其中，當所述開關處于第一狀態時，所述主機和工具與所述智能控制器通信而并不直接相互通信；當所述開關處于第二狀態時，所述主機和所述工具直接相互通信；在所述第一狀態中，所述智能控制器攔截所述主機與工具之間的消息，修改所攔截的消息中的至少一個硬件級別源標識符和至少一個硬件級別目的地標識符，修改所攔截的消息中的至少一個糾錯碼以與所修改的硬件級標識符相對應，以及以所修改的硬件級別標識符和所修改的糾錯碼轉遞所攔截的消息；以及在所述第二狀態中，所述開關繞開所述智能控制器，從而所述主機與所述工具直接通信。
27.如權利要求26所述的方法，其中所述智能控制器至少包括第一端口和第二端口，所述第一端口通信連接到所述主機，而所述第二端口通信連接到所述工具；以及識別所述第一端口的第一邏輯IP地址、所述工具使用的第二邏輯IP地址、識別所述第二端口的第三邏輯IP地址、以及所述主機使用的第四邏輯IP地址都是不相同的。
28.如權利要求26所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口和第二端口，所述第一端口通過所述開關通信連接到所述主機，而所述第二端口通過所述開關通信連接到所述工具；以及識別所述第一端口的第一邏輯網絡層地址、所述工具使用的第二邏輯網絡層地址、識別所述第二端口的第三邏輯網絡層地址、以及所述主機使用的第四邏輯網絡層地址都是不相同的。
29.如權利要求26所述的方法，其中，所述硬件級別標識符是MAC地址。
30.如權利要求26所述的方法，進一步應用于監視所述工具的至少一個傳感器，該方法進一步包括將所述故障保護開關連接到所述傳感器，其中，當所述故障保護開關處于第一狀態時，所述主機和傳感器與所述智能控制器通信而并不直接相互通信，當所述故障保護開關處于第二狀態時，所述主機和所述傳感器直接相互通信；在所述第一狀態中，所述智能控制器攔截所述主機與傳感器之間的消息，修改所攔截的消息中的至少一個硬件級別源標識符和至少一個硬件級別目的地標識符，修改所攔截的消息中的至少一個糾錯碼以與所修改的硬件級別標識符相對應，以及以所修改的硬件級別標識符和所修改的糾錯碼轉遞所攔截的消息；以及在所述第二狀態中，所述故障保護開關繞開所述智能控制器，從而所述主機與所述傳感器直接通信。
31.如權利要求30所述的方法，其中所述智能控制器至少包括第一端口和第二端口，所述第一端口通過所述故障保護開關通信連接到所述主機，而所述第二端口通過所述故障保護開關通信連接到所述工具和所述傳感器；以及識別所述第一端口的第一邏輯IP地址、所述工具使用的第二邏輯IP地址、識別所述第二端口的第三邏輯IP地址、所述主機使用的第四邏輯IP地址、以及所述傳感器使用的第五邏輯IP地址都是不相同的。
32.如權利要求30所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口和第二端口，所述第一端口通過所述故障保護開關通信連接到所述主機，而所述第二端口通過所述故障保護開關通信連接到所述工具和所述傳感器；以及識別所述第一端口的第一邏輯網絡層地址、所述工具使用的第二邏輯網絡層地址、識別所述第二端口的第三邏輯網絡層地址、所述主機使用的第四邏輯網絡層地址、以及所述傳感器使用的第五邏輯網絡層地址都是不相同的。
33.如權利要求30所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口、第二端口、以及第三端口，所述第一端口通過所述故障保護開關通信連接到所述主機，所述第二端口通過所述故障保護開關通信連接到所述工具，而所述第三端口通過所述故障保護開關通信連接到所述傳感器；以及識別所述第一端口的第一邏輯IP地址、所述工具使用的第二邏輯IP地址、識別所述第二端口的第三邏輯IP地址、所述主機使用的第四邏輯IP地址、以及所述傳感器使用的第五邏輯IP地址都是不相同的。
34.如權利要求30所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口、第二端口、以及第三端口，所述第一端口通過所述故障保護開關通信連接到所述主機，所述第二端口通過所述故障保護開關通信連接到所述工具，而所述第三端口通過所述故障保護開關通信連接到所述傳感器；以及識別所述第一端口的第一邏輯網絡層地址、所述工具使用的第二邏輯網絡層地址、識別所述第二端口的第三邏輯網絡層地址、所述主機使用的第四邏輯網絡層地址、以及所述傳感器使用的第五邏輯網絡層地址都是不相同的。
35.具有故障保護開關的中間設備，所述故障保護開關適于在所述中間設備發生故障時，確保第一和第二設備之間的直接連接，該具有故障保護開關的中間設備包括中間設備，具有分別通信鏈接到所述第一和第二設備的第一和第二網絡接口，所述第一和第二網絡接口具有與所述第一或第二設備所關聯的任何數據鏈路層標識符不同的數據鏈路層標識符；故障保護開關，與所述中間設備通信而且偶爾臨時通信鏈接到所述第一和第二設備，其中，所述故障保護開關被適配為具有正常工作模式和故障保護工作模式，在正常工作模式下，所述第一和第二設備與所述第一和第二網絡接口通信，而在故障保護工作模式下，所述第一和第二設備繞開所述中間設備直接通信；所述中間設備上的邏輯和資源，適配用于重復地向所述故障保護開關傳達所述中間設備的健壯運行信號；所述故障保護開關上的邏輯和資源，適配用于通過切換到故障保護模式來對來自所述中間設備的所述健壯運行重復信號的中斷做出響應。
36.如權利要求35所述的具有故障保護開關的中間設備，其中，切換所述故障保護開關至故障保護模式進一步包括產生可聽到的信號。
37.如權利要求36所述的具有故障保護開關的中間設備，其中，所述可聽到的信號是繼電器咔嗒聲。
38.如權利要求35所述的具有故障保護開關的中間設備，其中，所述中間設備的邏輯和資源進一步包括篩選器，其用于處理尋址到所述中間設備的包，該篩選器連接到所述第一和第二網絡接口。
39.如權利要求35所述的具有故障保護開關的中間設備，其中，所述中間設備的邏輯和資源進一步包括運行在所述中間設備上、向所述故障保護開關發送消息的守護進程。
40.如權利要求35所述的具有故障保護開關的中間設備，其中，所述中間設備的邏輯和資源進一步包括運行在所述中間設備上、監聽來自所述故障保護開關的查詢并對其做出響應的守護進程。
全文摘要
本發明涉及與工具相關聯的傳感器的控制以及數據收集。具體地，涉及使用控制器傳遞在工具、與所述工具相關聯的傳感器和諸如主機系統或分布式處理器的數據用戶之間的通信。本發明的特定方面在權利要求書、說明書、以及附圖中說明。
文檔編號G06F11/00GK101076785SQ200580032625
公開日2007年11月21日 申請日期2005年7月25日 優先權日2004年7月27日
發明者尼達爾·卡利爾, 岡特爾·西夫納奇, 烏茲·列夫-阿米, 羅恩·哈達爾 申請人:Mks設備股份有限公司