SNMP在半导体装备控制系统中的应用

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在半导体装备生产制造过程中，需要进行大量的I/O处理，这些都涉及到对可控部件的通信和访问。目前，对可控部件的访问-般有直接I/O、Ethernet、RS232、Devicenet等多种方式。当设备进行I/0处理时，多种访问方式容易造成速度的不匹配问题，给设备的统-管理造成困扰。

基于SNMP协议设计实现了-个半导体装备可控部件的分布式I/O通信系统。系统能够对所有支持SNMP协议的部件进行监控。对于不支持SNMP协议的设备，使用-种对设备驱动进行SNMP封装的方法，使得所有设备能够统-采用SNMP的方式进行通信∠之多种设备监控方式并存的系统，满足了对设备监控的-致性需求，降低了开发和维护的代价。

2半导体装备控制系统简介半导体装备控制系统由图形界面层、设备控制层和和各底层设备的驱动层组成。系统结构，如图1所示。

各拈简要介绍如下：(1)图形界面层：为控制系统提供界面友好的图形化界面，便于数据显示和各项操作。

(2)设备控制层：系统的控制逻辑层，负责管理监控各拈和设备完成加工晶圆的任务。

(3)设备驱动层：根据各个设备所采用的通信方式开发设备的驱动程序，实现上层控制与底层设备的通信。

： 泵 -： 阀 ·：UPS ·：传感器·：其它装置：- - - - -l， - - . .I. . - - -I- - - . .-- - - - . - . 图 1半导体装备控制系统结构图Fig.1 Structure Diagram of Ic Equipment Controlling System在系统中，由于底层各设备通信时所采用的方式有多种，各设备驱动向上提供的通信接口也有多种形式，这样不便于设备控来稿日期：2012-03-10基金项目：国家科技重大专项项目(2009ZX02001-005)作者简介：王亚楠，(1988-)，女，沈阳人，硕士研究生，主要研究方向：工业通信；刘明哲，副研究员，硕士生导师，从事工业通信研究第1期 王亚楠等：SNMP在半导体装备控制系统中的应用 73制层对底层设备的统-管理。

在控制系统的设备控制层和设备驱动层之间增加了I/O抽象层。在该层对设备统-采用SNMP的方式进行通信和监控，改进后的系统结构，如图2所示。

：。 D 盘ⅡI彳 目：.i非 SNMP设备的 I：sNMP设备驱动层： ： P封襞i ；濮-。

。 l1lJJ B ：UPS·：其它网络设备 · ：泵 ：：阀 ：·其它装置 ：图2改进后半导体装备控制系统结构图Fig.2 Improved Structure diagram of Ic Equipment Controlling System3基于 SNMP的分布式 I/O通信系统的设计与实现3.1系统的拓扑结构通信系统拓扑结构，如图3所示。包括管理端、代理端，管理信息库(MIB)和网络管理协议SNMP。

图 3基于 SNMP的分布式通信系统拓扑图Fig.3 Topological Graph of Distributed I/o CommunicationSystem Based on Snmp(1)管理端：包括管理站和针对非SNMP设备的扩展管理站。

对SNMP设备而言，管理站的作用是向代理站发送查询报文，以查询网络设备运转状态、配置及性能等信息，并接收来自代理端的响应及陷阱报文。对非 SNMP设备，由扩展管理站对设备进行私有MIB库注册、SNMP报文封装等工作，再与管理站进行通信，使得所有设备能够统-管理。

(2)代理端：包括运行在SNMP设备中的代理站和针对非SNMP设备设置的扩展代理站。代理端主要实现同管理端的信息交换，收集、加工和处理被管网络设备的信息(3)管理信息库MIB：是存放被管设备的所有信息的数据库。

网络管理员就是通过控制这些数据来实现对网络设备的配置和监控。支持SNMP协议的设备具有自带的MIB库，不支持 SNMP协议的设备则需要根据其所要查询的参数对先用的MIB库进行扩展。

3-2对支持 SNMP的设备的通信软件开发实现过程：对于支持SNMP协议的设备，设备本身运行有SNMP的代理站，因此只要实现SNMP的管理站。然后在设备中进行相关设置就可以通过 SNMP报文与管理站进行通信.需要设置的内容有 ipJal：、SNMP功能的开启、Community等。管理站与代理站的通信时使用符合ASN.1及相关的BER协议规则的SNMP协议报文。所有协议操作都嵌在-个 SNMP消息里，SNMP中定义了五 种消息报文类型：GetRequest、GetResponse、GetNextRequest、SetRequest、Trap。程序流程图，如图4所示。

r编译SNMP库的静态链接库文件开启 SNMP会话J创建所需对象进行初始化调用操作函数进行实现设备信息的设置和获取j关闭 SNMP会话图4 SNMP设备通信驱动程序流程图Fig.4 Program Flow Chart of Snmp Equipment Driver将设备的IP地址和需要监控参数的oid值作为参数对驱动程序进行初始化，就可以与设备进行通信。

3.3对非SNMP设备的管理3.3.1设备管理模型基于SNMP协议，系统对不支持SNMP的协议进行了SNMP通信方式的封装，使得上层能够像管理SNMP设备-样管理这些设备。对非SNMP设备的管理模型，如图5所示。

在管理站 ，对底层设备的的操作与 SNMP设备相同，利用GET、SET、Trap等SNMP报文与设备进行信息交互。

在扩展管理层，主要完成对设备的SNMP服务器端封装和接收管理站的请求。该层持有底层设备的信息和设备MIB库的信息，以告知管理站底层设备的存在和对设备私有 MIB库的注册。设备对管理站的应答报文将被封装成SNMP包，发送给管理站。管理站的请求报文也由该层进行信息缓存和发送。扩展管理层和扩展代理层的通信使用TCP报文。

在扩展代理层，首先要将设备信息和设备MIB库注册信息发送给扩展代理层，代理层发送的请求需要在该层要经过 OID映射转换成设备的私有协议请求，设备的应答信息也要经过OID74 机械设计与制造No.1Jan.2013映射后发送给扩展代理。当设备需要发送错误信息时，要将信息经过分类处理封装成Trap报文，再发送给扩展管理层，再由扩展管理层发送到管理站。

管理站 J SNMPI：1 JsNMP报文f扩展管理层 私有 MIB库注册 设备信息注册TcP报文t扩展代理层 ].I--- 至设备的私有协议报文 ltf：：：：：：。

J非SNMPr-- 私有MIB：k - - . . -图5非 SNMP设备管理模型Fig.5 Management Model for Equipment no Supporting SNMP设备运行在管理系统的最底层，与扩展代理层使用自身支持的协议进行请求和应答。

以串口设备为例，首先要将该串口设备在SNMP扩展管理层进行设备注册，并根据需要查询的参数对MIB树进行扩展。设备通信的流程，如图6所示。

图6非 SNMP设备通信流程图Fig.6 Communication Flow Chart for Equipment No Supporting Snmp4结束语在半导体装备控制系统中，设备对各个部件的信息获韧实时监控是其重要的组成部分。基于SNMP协议设计实现了-个分布式YO通信系统，所有支持SNMP的网络设备和进行SNMP封装了的非SNMP设备，都可以使用该系统进行设备信息的实时获韧必要的处理，使得系统对各种部件的监控变得简单。符合半导体装备系统的-致性需求。