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CIMControlFrameworkTM（CCF）の最新情報
CCFは、監視制御、マテリアルハンドリング、オペレータインターフェース、プラットフォームおよびプロセス制御、自動化要件向けに提供されるコンポーネントを使用して、高品質な機器制御ソリューションを設計・実装することを可能にするソフトウェア開発キット（SDK）です。CCFは、GEM/GEM300/EDAインターフェース機能を提供する信頼性の高いCimetrix接続製品を基盤としています。
2021年3月にCCF 6.0をリリースしました。その後、CCFの追加バージョンを4つリリースしています。CCF 6.1では連続フローサンプルを追加しました。これらの追加リリースでCCFに追加されたその他の優れた機能について、読者の皆様に最新情報をお届けするブログを作成するのは面白いと考えました。
GUIの変更
CCFに見られる変更の多くは、オペレータインターフェースで行われました。
真空サンプル用新型WPF光学インターフェース
当社のCCF顧客の大半は、機器制御アプリケーションのGUIをWindows Presentation Foundation（WPF）で実装する傾向にあります。過去のリリースでは、CCFは大気サンプルおよび連続フローサンプル向けに完全機能のWPF GUIを備えていました。今回、CCFは真空サンプル向けにも完全なWPFオペレータインターフェースを提供します。下図は真空サンプル用WPF GUIのデフォルトメイン画面を示しています。
新しい可視化ライブラリ
WPFで作成された完全なオペレータインターフェースに加え、CCFに可視化ライブラリが追加されました。以前のバージョンでは、状態変化時に更新されるビットマップを用いて可視化を実現していました。結果は十分でしたが、拡張性に乏しく、可視化のカスタマイズが困難でした。 新しい可視化ライブラリはベクターグラフィックスを用いて可視化を描画します。これにより、可視化内の線や画像は、拡大縮小に関わらず鮮明でクリアな状態を保ちます。また、カスタマイズが容易になったため、CCFアプリケーション開発者は自社の機器に完全に適合する可視化を作成できます。開発者ガイドとトレーニングラボには、新しい可視化ライブラリの使用方法が記載されています。
上記のGUIメイン画面全体の画像は、真空サンプルのデフォルト可視化を示しています。次の画像は連続流サンプルからの可視化です。
両方の可視化例は同じ可視化ライブラリで作成されました。
追加のGUI変更
上記のGUI変更に加え、CimetrixはWinFormsとWPFの両方に対してGUIのさらなる変更と新規画面を追加しました。これらの画面には以下が含まれます：
- GEM300 E39 オブジェクト画面
- GEMトレース画面
- GEMレポート画面
- EFEMロボットサービス画面
- アライナーサービス画面
シミュレーションの変更
Cimetrixは、装置制御アプリケーションの開発およびテストにおいて、可能な限りシミュレータを活用することを一貫して提唱してきました。 （シミュレーションに関するブログ記事はこちら）CCFにおけるシミュレーションは従来から使いやすかったが、今やさらに簡便化され機能も拡充された。シミュレーターはハードウェアと互換性を持つべきであり、シミュレーション環境か実機かを問わず、アプリケーションが同じ呼び出しを行い同じフィードバックを受け取れるようにすべきである。最新バージョンのCCFにおいて、Cimetrixは以下の機能を実現した：
- 川崎D60ロボットのシミュレーションを追加
- TDK TAS300 LPのシミュレーションを追加しました
- シミュレーションの拡張性を高めた
- シミュレーションテンプレートを追加しました
効率の変化
目立たないが、おそらくCCFに施された最も重要な変更点の一つは、効率性が大幅に向上したことです。CCFはリソースを大量に消費するものではありませんでしたが、必要以上にCPUやメモリを使用するケースが散見されました。特に大量のデータを処理しながらGUI画面を更新する際には、この傾向が顕著でした。
これらのケースでは、材料の配置を扱うデータ構造と、プロセスおよび制御ジョブデータを扱う別のデータ構造が、必要以上に頻繁に監視層からGUIへ送信されていました。これらのデータ構造の送信をよりインテリジェントに行うことで、CPU使用率を大幅に削減しました。
CPU使用率とデータトラフィックを削減したもう一つの変更点は、ユーザーがGUIへのトレースレポートを、10Hzタイマーではなくデータ変更時のみ送信されるように設定できるようになったことです。
さらに、CCFには現在、CPU、ディスク使用率、メモリ使用率などのパフォーマンスカウンタを監視できるパフォーマンスモニタークラスが用意されています。
CCFは、特定のデータをデータベースに保存するための履歴オブジェクトを提供します。この履歴には以下が含まれます：
- ウエハーの歴史
- 設備性能追跡（EPT）
- 警報
最終的な効率化として、これらのオブジェクトは基底クラスを共有するようになり、データベースへの書き込みがより効率的になりました。
インターロック
ソフトウェアインターロックは、安全でないコマンドの実行を防止するように設計されています。安全チェックに複数のレベルを用いることで冗長性が確保され、安全でないコマンドが実行される可能性が低減されます。
これらのインターロックは一般的に状態ベースであり、装置に依存します。ソフトウェアによるインターロックはハードウェアによるインターロックの代替とはなりません。ソフトウェアによるインターロックは安全ネットのようなものです。通常は必要ありませんが、必要な場合には損傷リスクが大幅に低減されます。
CCFでは従来よりインターロック機能が利用可能でした。しかし最新リリースでは、インターロック機能が統合・集中化・簡素化されました。単一のインターロッククラスを使用することで、インターロックコードを全てのコンポーネントに分散させる代わりに、一箇所に集約します。
各CCFサンプルにインターロックが追加され、その動作原理とアプリケーションへの実装方法が示されています。
結論
これらは、CCF 6.0のリリースから過去2年間にCCFに追加された、クールで便利な機能の一部です。