发明创造名称：全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统
外观设计名称：
决定号：199946
决定日：2020-01-09
委内编号：1F270341
优先权日：
申请（专利）号：201410720717.3
申请日：2014-12-02
复审请求人：苏州瑞派宁科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：高芳
合议组组长：温广辉
参审员：李军
国际分类号：G05B19/418
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别特征，而另一份对比文件公开了一部分区别特征并存在与最接近的现有技术相结合的技术启示，其余区别特征属于本领域的公知常识，则该项权利要求没有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410720717.3，名称为“全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为苏州瑞派宁科技有限公司。本申请的申请日为2014年12月02日，公开日为2016年06月29日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年10月08日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。实质审查过程中先后引用了如下对比文件：
对比文件1：CN101788790A，公开日为2010年07月28日；
对比文件2：CN1841252A，公开日为2006年10月04日。
驳回决定所依据的文本为：申请日提交的说明书第1-53段、说明书附图1、说明书摘要、摘要附图；2018年07月20日提交的权利要求第1-13项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其包括执行模块及上位机，所述执行模块包括控制温度的中频加热模块、控制闪烁晶体提拉速度的晶体提拉模块、控制闪烁晶体旋转速度的晶体旋转模块及对生长炉内闪烁晶体重量进行测量的称重模块，所述控制模块与称重模块通信以获取称重信号，所述控制模块与中频加热模块进行通信以设置功率值和读取中频参数，其特征在于：所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括控制闪烁晶体生长及各模块运转的多个控制模块，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，每个所述控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应，每个所述控制模块与对应的所述闪烁晶体提拉炉中的所述执行模块连接，所述上位机用于进行生长参数设置和实时监测，所述控制模块与上位机在功能上相互独立，所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信以上传监测信号和接收操作命令，所述控制模块包括可编程控制器。
2. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统包括对控制模块进行供电的不间断电源。
3. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述控制模块控制过程中以数字信号的方式传输称重模块获取的称重信号。
4. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：采用比例积分微分控制方式对中频加热模块的功率进行控制，所述控制模块以数字信号的方式传输中频加热模块的功率控制信号。
5. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信。
6. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述控制模块的可编程控制器运用梯形图语言和结构化文本语言进行编程完成对整个闪烁晶体生长过程的自动控制。
7. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述晶体提拉模块包括第一电机驱动器和与第一电机驱动器连接的提拉电机，所述提拉电机的转速采用控制模块的高速脉冲输出进行控制。
8. 根据权利要求7所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述晶体提拉模块包括与提拉电机配合的减速电机，所述第一电机驱动器采用双脉冲工作方式。
9. 根据权利要求7所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述提拉电机采用五相步进电机。
10. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述晶体旋转模块包括第二电机驱动器和与第二电机驱动器连接的旋转电机，所述旋转电机的转速采用控制模块的高速脉冲输出进行控制。
11. 根据权利要求10所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述晶体旋转模块包括与旋转电机配合的减速电机，所述第二电机驱动器采用双脉冲工作方式。
12. 根据权利要求10所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述旋转电机采用五相步进电机。
13. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括安全监控模块，所述安全监控模块通过上位机显示其监控到的异常情况，上位机对异常情况进行报警和记录。”
驳回决定认为：1. 权利要求1与对比文件1的区别特征在于：系统采用全数字化集散型控制方式，包括上位机和控制模块两层，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，每个所述控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应，每个所述控制模块与对应的所述闪烁晶体提拉炉中的所述执行模块连接，控制模块与上位机在功能上相互独立，控制模块与称重模块、中频加热模块分别通信以分别获取称重信号和中频参数，并设置功率值，控制模块与上位机电脑通信以上传监测信号和接收操作命令，控制模块包括可编程控制器；上位机与多个控制模块以数字信号方式连接。基于上述区别特征，该权利要求实际解决的技术问题是：如何提高一种易于集中控制管理的晶体提拉控制系统结构。上述区别特征部分被对比文件2公开，部分是本领域的常用技术手段，因而，权利要求1相对于对比文件1,2和本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2. 权利要求2-13的附加特征部分被对比文件1公开，部分是本领域常规技术手段，因而也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人苏州瑞派宁科技有限公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年01月04日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书，在权利要求1中增加了特征“每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的所述称重重量进行对比并使用比例积分微分控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率，并且所述控制模块与所述称重模块、所述中频加热模块之间的通信均采用数字信号的方式”，将权利要求1和3中的特征“称重信号”修改为“称重重量”，删除了原权利要求5。复审请求时新修改的权利要求1和3如下：
“1. 一种全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其包括执行模块及上位机，所述执行模块包括控制温度的中频加热模块、控制闪烁晶体提拉速度的晶体提拉模块、控制闪烁晶体旋转速度的晶体旋转模块及对生长炉内闪烁晶体重量进行测量的称重模块，所述控制模块与称重模块通信以获取称重重量，所述控制模块与中频加热模块进行通信以设置功率值和读取中频参数，其特征在于：所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括控制闪烁晶体生长及各模块运转的多个控制模块，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，每个所述控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应，每个所述控制模块与对应的所述闪烁晶体提拉炉中的所述执行模块连接，所述上位机用于进行生长参数设置和实时监测，所述控制模块与上位机在功能上相互独立，所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信以上传监测信号和接收操作命令，所述控制模块包括可编程控制器，每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的所述称重重量进行对比并使用比例积分微分控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率，并且所述控制模块与所述称重模块、所述中频加热模块之间的通信均采用数字信号的方式。
3. 根据权利要求1所述的全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其特征在于：所述控制模块控制过程中以数字信号的方式传输称重模块获取的称重重量。”
复审请求人主张：（1）对比文件1并没有公开控制模块具体是如何对各类信号进行分析和控制并且采用智能PID算法来晶体的自动放肩和自动等径生长，更没有公开控制模块实时计算晶体生长的理论重量并且通过将所计算的理论重量与从称重模块获取的称重重量对比来实现晶体的自动放肩和自动等径生长。对比文件1都不涉及称重模块，也没有公开控制模块与监控模块中的电子秤以数字信号的方式通信，以及控制模块与温度控制模块以数字信号的方式通信。修改后的权利要求1与对比文件1相比存在区别技术特征“每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，……，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的称重重量进行对比并使用PID控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率。”。
（2）对比文件2公开了一种柔性控制系统，没有提及可以应用于光电晶体提拉生长领域。而对比文件1涉及的是对比文件2没提及的对用于光电晶体提拉生长的光电晶体提拉炉的自动化控制。而且，对比文件2所要解决的技术问题是如何提高自控系统的运行可靠性、软硬件组态灵活性、开放性以及降低成本，而对比文件1所要解决的是如何统一自动化控制光电晶体提拉炉的各个功能模块的操作并且简化其操作，二者根本不同。因此，本领域技术人员根本没有动机联想到将对比文件2结合于对比文件1来评价本申请的权利要求1的创造性。即使可以将二者相结合，本领域技术人员也无法得到本申请的权利要求1的技术方案。
在对比文件2的基础上，本领域技术人员容易想到的是控制模块以模拟信号的方式与执行模块通信，这与本申请恰恰相反。对比文件2并没有公开技术特征“控制模块以数字信号的方式分别与称重模块、中频加热模块通信以分别获取称重信号和中频参数，并设置功率值”。对比文件2根本没提及闪烁晶体提拉炉，也没提及执行器设置在闪烁晶体提拉炉中，更没提及智能模块中的前控机智能模块和智能隔离变送模块与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应。
（3）对比文件1所要解决的技术问题是如何统一自动化控制光电晶体提拉炉的各个功能模块的操作并且简化其操作，而本申请所要解决的技术问题是如何避免电脑死机和软件崩溃等导致的晶体生长过程中断，保持各个提拉炉设备的稳定性，二者明显不同。此外，解决对比文件1中的技术问题需要将控制模块和人机界面模块集成设置，而对比文件2中的智能模块独立完成对某个局部过程的控制或某个控制对象工艺过程控制，并且其中的每一个前控机智能模块内部嵌入了功能齐备的系统软件，其本身是一个完整的、可独立完成某工艺参数（如鲜奶密度）控制或一个对象（如一个啤酒大罐）工艺全过程控制的微型控制系统。由此可见，对比文件2中的智能模块与上位机是独立设置的，这与对比文件1恰恰相反。因此，本领域技术人员根本无法得到将对比文件2应用于对比文件1的结合启示。而且，即使可以将它们相结合，由于对比文件1和对比文件2都没有公开技术特征“控制模块以数字信号的方式分别与称重模块、中频加热模块通信以分别获取称重信号和中频参数，并设置功率值；每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的称重重量进行对比并使用PID控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率”，本领域技术人员也无法得到本申请的技术方案。
综上，对比文件1和对比文件2都没有公开或教导本申请修改后的权利要求1所要求保护的技术方案，并且，本申请修改后的权利要求1所要求保护的技术方案也不是本领域的常用技术手段。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年02月03日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月05日向复审请求人发出复审通知书，指出：1. 权利要求1与对比文件1的区别特征在于：（1）系统采用全数字化集散型控制方式，所述控制模块与所述称重模块、所述中频加热模块之间的通信均采用数字信号的方式；（2）所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括控制闪烁晶体生长及各模块运转的多个控制模块，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，每个所述控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应，所述上位机用于进行生长参数设置和实时监测，所述控制模块与上位机在功能上相互独立，所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信以上传监测信号和接收操作命令，所述控制模块包括可编程控制器；（3）所述控制模块与称重模块通信以获取称重重量，所述控制模块与中频加热模块进行通信以设置功率值和读取中频参数，每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的所述称重重量进行对比并使用比例积分微分控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率。基于上述区别特征，该权利要求实际解决的技术问题是：如何完善一种易于集中控制管理的晶体提拉控制系统结构以及更加细致地控制晶体生长过程。上述区别特征部分被对比文件2公开，部分是本领域的常用技术手段，因而，权利要求1相对于对比文件1,2和本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2. 权利要求2-12的附加特征部分被对比文件1公开，部分是本领域常规技术手段，因而也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年09月18日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求书，将权利要求1中特征“所述控制模块与称重模块通信以获取称重重量，所述控制模块与中频加热模块进行通信以设置功率值和读取中频参数”和“并且所述控制模块与所述称重模块、所述中频加热模块之间的通信均采用数字信号的方式”修改为“所述控制模块与中频加热模块采用数字信号的方式进行通信以设置所述中频加热模块的功率和读取中频参数，并且所述控制模块与所述称重模块采用数字信号的方式进行通信以从所述称重模块获取数据帧并通过对所获取的数据帧进行解析和校验来获取所述称重重量”，将特征“所述上位机用于进行生长参数设置和实时监测”修改为“所述上位机用于对所述闪烁晶体进行生长参数设置和实时监测”。新修改的权利要求1如下：
“1. 一种全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，其包括执行模块及上位机，所述执行模块包括控制温度的中频加热模块、控制闪烁晶体提拉速度的晶体提拉模块、控制闪烁晶体旋转速度的晶体旋转模块及对生长炉内闪烁晶体重量进行测量的称重模块，其特征在于：所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括控制闪烁晶体生长及各模块运转的多个控制模块，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，每个所述控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应，每个所述控制模块与对应的所述闪烁晶体提拉炉中的所述执行模块连接，所述上位机用于对所述闪烁晶体进行生长参数设置和实时监测，所述控制模块与上位机在功能上相互独立，所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信以上传监测信号和接收操作命令，所述控制模块包括可编程控制器，每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的称重重量进行对比并使用比例积分微分控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率，所述控制模块与中频加热模块采用数字信号的方式进行通信以设置所述中频加热模块的功率和读取中频参数，并且所述控制模块与所述称重模块采用数字信号的方式进行通信以从所述称重模块获取数据帧并通过对所获取的数据帧进行解析和校验来获取所述称重重量。”
复审请求人认为：本申请修改后的权利要求1与对比文件1相比至少具有三个区别技术特征: “（1）所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括控制闪烁晶体生长及各模块运转的多个控制模块，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，每个所述控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应，所述上位机用于对所述闪烁晶体进行生长参数设置和实时监测，所述控制模块与上位机在功能上相互独立，所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信以上传监测信号和接收操作命令，所述控制模块包括可编程控制器；（2）每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的称重重量进行对比；（3）所述控制模块与所述称重模块采用数字信号的方式进行通信以从所述称重模块获取数据帧并通过对所获取的数据帧进行解析和校验来获取所述称重重量。”
（1）对比文件2中前控机智能模块与传感器、执行器之间并不是数字通信连接。在对比文件2中，前控机智能模块主要通过输出电流或电压等模拟信号来控制变频器、调节阀、电机、泵等执行器，而并不能测量加工或生产对象的重量。对比文件2中的可编程控制器（PLC）与前控机智能模块之间是相互独立的，而不是设置在前控机智能模块内部。因此，对比文件2中的前控机智能模块并不能等同于本申请中的控制模块。对比文件2并不是公开了每个前控机智能模块都会独立完成一个对象工艺全过程控制。也就是说，这并不代表对比文件2公开了存在多个相互独立的控制对象，并且每个控制对象的工艺过程都由一个前控机智能模块来控制。也就是说，对比文件2并没有公开“每个控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应”。对比文件2的上位机不是具有对加工或生产对象进行监测的功能，而本申请中的上位机用于对闪烁晶体进行生长参数设置和实时监测并向控制模块下发操作命令。由此可见，对比文件2中的上位机与本申请中的上位机的功能不同，并且对比文件2中的上位机与前控机智能模块之间是单向交互，而本申请中的上位机与控制模块之间是双向交互。综上，对比文件2也没有公开上述区别技术特征（1）。对比文件1公开了控制模块与各个执行模块进行通信连接，这也与对比文件2中的前控机智能模块与执行器之间的连接方式恰恰相反。也就是说，对比文件2给出了相反的教导启示，本领域技术人员根本无法得到将对比文件1和对比文件2相结合的技术启示。
（2）对比文件1也公开了控制模块包括用于积累晶体生长的经验的历史数据记录单元及用于查询历史数据的查询单元，那本领域技术人员可能会想到的是通过查找历史数据来获得晶体的理论重量，而不一定需要实时计算晶体的理论重量。而且，对比文件1也公开了各个执行模块均设有一用于控制与维护本模块的控制单元，每个控制单元为单片机，负责本模块的控制与维护，并且每一模块的控制单元作为该模块的主要控制器，维护该模块的常规任务。由此可见，即使需要实时计算晶体的理论重量，本领域技术人员更容易想到的是利用监控模块中的控制单元而不是控制模块来计算。总之，本领域技术人员根本没有动机会想到控制模块实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的称重模块获取的称重重量进行对比。
（3）对比文件1和对比文件2均没有公开该技术特征，并且在对比文件1的基础上，本领域技术人员更容易想到的是控制模块直接通过对监控模块中的电子秤测得的重量进行数模转换来获得晶体的称重重量，而不会想到控制模块通过对监控模块发送的信号进行解析和校验来获取称重重量。因此，本领域技术人员也没有动机联想到该技术特征。
（4）首先，对比文件2仅仅给出的是设置上位机和多个控制模块并且每个控制模块可以独立控制一个对象的控制架构的技术启示。其次，对比文件1所要解决的技术问题是如何统一自动化控制光电晶体提拉炉的各个功能模块的操作并且简化其操作，解决该技术问题并不需要设置多个与光电晶体提拉炉的一一对应的控制模块以及与控制模块独立设置的上位机，因而本领域技术人员根本不可能会想到去其他的工业控制领域寻找对应的集散型控制架构。再次，即使可以将对比文件2应用于涉及晶体生长的提拉炉控制领域，但对比文件2中的前控机智能模块与执行器之间的连接方式与对比文件1中的控制模块与各个执行模块之间的连接方式恰恰相反。也就是说，对比文件2给出了相反的教导启示，本领域技术人员根本不会想到将二者相结合来得到本申请的技术方案。
（5）控制模块接收的是模拟信号，输出的也是模拟信号，仅仅是在处理过程中进行了模数转换和数模转换而已。由此可见，控制模块可以处理模拟信号，而不是仅仅只能处理数字信号，并且控制模块与传感器和执行器之间并不是数字通信。因此，控制模块与称重模块、所述中频加热模块之间的通信均采用数字信号的方式是本领域的公知常识。
通过利用控制模块实时计算闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与所获取的称重重量进行对比来控制中频加热模块的功率，这可以达到预定直径生长的目的，从而可以实现对闪烁晶体的放肩、等径、收尾等生长过程的自动控制。而且，控制模块与称重模块、中频加热模块以及上位机之间都采用数字信号的方式进行通信，这可以提高系统的控制精度和通信精度。另外，控制模块通过从称重模块获取数据帧并对所获取的数据帧进行解析和校验来获取称重重量，可以提高数据准确性，从而可以进一步提高系统的控制精度。由此可见，本申请的权利要求1具有显著的进步。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人于2019年01月04日提交权利要求1-12的修改替换页以及2019年09月18日提交权利要求1-12的修改替换页，经审查，其中所作的修改符合专利法第33条的规定。因此，本决定以申请日提交的说明书第1-53段、说明书附图图1、说明书摘要、摘要附图以及2019年09月18日提交的权利要求第1-12项为基础作出。
（二）有关创造性的问题
专利法第22 条第3 款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别特征，而另一份对比文件公开了一部分区别特征并存在与最接近的现有技术相结合的技术启示，其余区别特征属于本领域的公知常识，则该项权利要求没有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性。
具体到本案：
1.权利要求1要求保护一种全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统，对比文件1公开了一种用于自动化光电晶体提拉炉的PC机控制系统，并具体公开了（参见说明书第3-35段，及附图图1）：其包括执行模块及通过智能PID算法控制执行模块的控制模块，该执行模块包括控制炉体温度的温度控制模块、控制晶体提拉速度的晶体提拉模块、控制晶体旋转速度的晶体旋转模块及对炉体内剩余晶体重量作监控的监控模块，该控制模块还连接有人机界面模块，该控制模块通过内置的扫描单元实时扫描各个执行模块的执行情况，并通过内置的信息记录单元自动记录执行信息，将执行信息传送至人机界面模块，该人机界面模块还包括按照实验日期进行排列、并提供图形化查询的查看界面。人机界面模块设有多个用于控制各个执行模块的触屏控制按键。
该控制模块对采集到的各类信号进行分析和控制，采用智能PID算法，实现晶体的自动放肩过程和自动等径生长。该人机界面模块能通过设定晶体生长的物理参数，完成晶体自动化生长流程。本系统还包括了查看界面。该查看界面的功能是，把执行情况及各种信息，按照实验日期进行排列，并提供图形化的查询。通过此查看界面，操作者可以查看以往每一次实验的进程，包括温度变化，晶体生长速率变化，加热功率，升降温速率等。该控制模块通过总线和通信协议与各个执行模块相连接。各个执行模块均设有一用于控制与维护本模块的控制单元，且控制单元与控制模块通过总线交互数据。每个控制单元为单片机，负责本模块的控制与维护。通过制定通信协议，保证单片机之间，控制单元与控制模块之间的通信互不干扰。每一模块的控制单元作为该模块的主要控制器，维护该模块的常规任务，并且随时等待控制模块的访问，与控制模块交互数据。该晶体旋转模块还包括旋转电机及其驱动电路，该晶体旋转模块的控制单元通过驱动电路控制旋转电机，并扫描旋转电机的反馈电压信号，当控制单元检测到实际转速与预设值不同时，则将旋转电机转速调整至预设值内。该晶体提拉模块还包括提拉电机及其驱动电路，晶体提拉模块的控制单元中设有用于监控提拉电机位移的光栅尺，当控制单元检测到实际提拉速度与预设值不同时，则将提拉电机速度调整至预设值内。该温度控制模块包括对炉体进行非接触式加热的中频线圈及连接至中频线圈的中频电源；该监控模块包括设于炉体下方用于称量炉体内晶体重量的电子秤及与电子秤连接的单片机驱动电路，该炉体设于抵压在设于电子秤上的绝热支架上。该控制模块还包括用于积累晶体生长的经验的历史数据记录单元及用于查询历史数据的查询单元。
经由对比可知，对比文件1公开的自动化光电晶体提拉炉的PC机控制系统，相当于权利要求1中的“闪烁晶体提拉炉控制系统”；该执行模块包括控制炉体温度的温度控制模块、控制晶体提拉速度的晶体提拉模块、控制晶体旋转速度的晶体旋转模块及对炉体内剩余晶体重量作监控的监控模块，该温度控制模块包括对炉体进行非接触式加热的中频线圈，相当于权利要求1中的“所述执行模块包括控制温度的中频加热模块、控制闪烁晶体提拉速度的晶体提拉模块、控制闪烁晶体旋转速度的晶体旋转模块及对生长炉内闪烁晶体重量进行测量的称重模块”；该控制模块通过总线和通信协议与各个执行模块相连接，相当于权利要求1中的“每个控制模块与对应的所述闪烁晶体提拉炉中的所述执行模块连接”。
由此可见，该权利要求1与对比文件1的区别特征在于：（1）系统采用全数字化集散型控制方式，还包括上位机，所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括控制闪烁晶体生长及各模块运转的多个控制模块，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接，每个所述控制模块还与相互独立的闪烁晶体提拉炉一一对应，所述上位机用于对所述闪烁晶体进行生长参数设置和实时监测，所述控制模块与上位机在功能上相互独立，所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信以上传监测信号和接收操作命令，所述控制模块包括可编程控制器；（2）每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的称重重量进行对比并使用比例积分微分控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率，所述控制模块与中频加热模块采用数字信号的方式进行通信以设置所述中频加热模块的功率和读取中频参数，并且所述控制模块与所述称重模块采用数字信号的方式进行通信以从所述称重模块获取数据帧并通过对所获取的数据帧进行解析和校验来获取所述称重重量。基于上述区别特征，该权利要求实际解决的技术问题是：如何完善一种易于集中控制管理的晶体提拉控制系统结构以及更加细致地控制晶体生长过程。
对于区别特征（1），对比文件2公开了一种柔性控制系统，并具体公开了（参见说明书第3页第3段-第6页第7段，图1）：由上位机(IPC)、可编程控制器(PLC)及协议转换模块、前控机智能模块、智能变送模块通过自身的CAN工业现场总线接口连接在一起，构成完善的不依赖上位机的柔性管控一体化控制系统；所述的智能模块通过自身输入隔离通道实时采集现场模拟量和开关量信号和通过自身输出隔离通道输出模拟量和开关量信号和通过自身隔离 CAN总线与上位机交换信息（上位机支持对系统手动控制操作，由此可以得知控制信号能够经由上位机传输给智能模块，由于智能模块采用的芯片处理的是数字信号，上位机也处理的是数字信号，即所述控制模块以数字信号的方式与上位机通信以上传监测信号和接收操作命令，每个所述控制模块均与所述上位机通信连接），独立完成对某个局部过程的控制或某个控制对象工艺过程控制；所述的前控机智能模块可以与某一生产环节的必要的传感器、执行器相连，独立完成该环节生产过程控制；前控机智能模块还可以与某一控制对象的所有必要的传感器、执行器相连；在存在严重干扰源的系统中，前控机智能模块可以与智能变送模块相连，通过单通道智能隔离变送模块采集传感器信号或输出控制信号，实现控制系统冗余输入输出连接；在开关量控制点较多的系统中，前控机智能模块可以与协议转换模块连接实现CAN总线协议到PROFIBUS协议的转换，通过PROFIBUS总线与PLC相连。
上位机IPC是系统的管理单元，通过系统CAN总线与JWXX-DCS系统其它各部分相连，构成完整的自控系统。上位机一般由工业控制计算机(IPC)担任，在WINDOWS环境下运行自行设计的管理程序，完成与前控机(JWDCS-XXM智能模块)实时通讯，数据显示、记录、 报表打印、支持对系统手动控制操作、LAN及INTERNET远程监测等（即上位机能够用于进行实时监测，本领域技术人员容易想到使其应用于对智能模块控制的工艺过程进行实时监测）。具有良好的人机界面。
前控机智能模块JWDCS-ASM(单路模拟量输出输入)、JWDCS-AMM(多路模拟量输出输入)、 JWCS-DMM(多路开关量输出输入)，每一个模块内部嵌入了功能齐备的系统软件，其本身就是一个完整的、可独立完成某工艺参数(如鲜奶密度)控制或一个对象(如一个啤酒大罐)工艺全过程控制的微型控制系统，因此，可以不依赖上位机独立完成控制（上述多个模块即控制各模块运转的多个控制模块，每个所述控制模块还与相互独立的控制对象一一对应，所述控制模块与上位机在功能上相互独立）。模块核心器件采用美国SYGNAL公司的C8051FXXX系列芯片。通过CAN总线接口，MCU实时接受上位机的请求，上传数据；与系统中其它智能模块交换数据。
由此可见，对比文件2公开了包括上位机、多个和控制对象一一对应的控制模块、控制对象的集散型控制架构，对比文件1则公开了单个控制闪烁晶体生长的控制模块，在上述基础上，本领域技术人员容易想到在需要控制多个提拉炉时，采用类似对比文件2公开的集散型控制架构，设置上位机和与闪烁晶体提拉炉一一对应的多个控制模块对多个提拉炉进行控制，从而解决上述技术问题。因此，对比文件2给出了与对比文件1相结合的技术启示。而使上位机能够进行生长参数设置以及使控制模块包括PLC也是本领域的常规技术手段。
对于区别特征（2），参见上述论述，对比文件1公开了：该控制模块通过内置的扫描单元实时扫描各个执行模块的执行情况，并通过内置的信息记录单元自动记录执行信息；该控制模块对采集到的各类信号进行分析和控制。由此可见，对比文件1公开了控制模块和各个执行模块进行通信连接。对于本领域现场执行装置和控制模块的通信来说，由于控制模块的处理器芯片通常只处理数字信号，而通常的传感器检测的则是模拟信号，一般会在传感器侧或者控制模块侧设置模/数或者数/模转换芯片对数据进行转换，而在本领域，在传感器侧加装模/数或者数/模转换芯片的数字传感器或者执行装置应用越来越广泛，这种传感器或者执行装置在与控制模块进行通信时，自然会采用全数字的通信方式，因此所述控制模块与所述称重模块、所述中频加热模块之间的通信均采用数字信号的方式是本领域的公知常识。本领域技术人员容易想到使系统采用全数字化集散型控制方式。
参见上述论述，对比文件1公开了：该执行模块包括对炉体内剩余晶体重量作监控的监控模块；该温度控制模块包括对炉体进行非接触式加热的中频线圈及连接至中频线圈的中频电源；该控制模块通过内置的扫描单元实时扫描各个执行模块的执行情况，该控制模块对采集到的各类信号进行分析和控制；该人机界面模块能通过设定晶体生长的物理参数，完成晶体自动化生长流程。由此可见，在对比文件1公开内容的基础上，本领域技术人员容易想到使所述控制模块与称重模块通信以获取称重重量以及所述控制模块与中频加热模块进行通信以设置功率值和读取中频参数。在信息的传输过程中，将数据帧进行解析和校验也是本领域的常规技术手段，因而本领域技术人员容易想到使控制模块从所述称重模块获取数据帧并通过对所获取的数据帧进行解析和校验来获取所述称重重量。
对比文件1公开了：该监控模块包括设于炉体下方用于称量炉体内晶体重量的电子秤；该控制模块对采集到的各类信号进行分析和控制，采用智能PID算法，实现晶体的自动放肩过程和自动等径生长。因此，对比文件1公开了获取称重重量并给出了采用PID算法对晶体生长进行反馈控制的技术启示。而晶体生长的提拉法中，根据外围反馈调节加热功率，控制晶体的结晶速率，就能得到所需要直径的晶体。常用的反馈方式则是称重反馈法、光环成像法等。其中称重反馈法是测量晶体生长过程中的质量信号，获取质量变化信息，与理论的重量变化也就是生长速率进行比较，以此来对晶体生长进行控制。由于晶体生长速率与晶体生长面处的热交换平衡密切相关，通常通过调节加热器功率来控制晶体的生长速率。因此，在上述基础上，本领域技术人员容易想到每个所述控制模块还均被配置为实时计算所述闪烁晶体生长的理论重量，并且通过将所计算的理论重量与从对应的所述称重模块获取的所述称重重量进行对比并使用比例积分微分控制方法来控制对应的所述中频加热模块的功率。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常用技术手段，得出该权利要求的技术方案，对本领域的技术人员来说是能容易想到的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2引用了权利要求1，其进一步限定了“所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统包括对控制模块进行供电的不间断电源”。不间断电源也是本领域的常规技术手段，本领域技术人员容易想到使所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统包括对控制模块进行供电的不间断电源。由此可知，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 权利要求3引用了权利要求1，其进一步限定了“所述控制模块控制过程中以数字信号的方式传输称重模块获取的称重重量”。参见第1项所述，对比文件1公开了称重模块，采用数字的通信方式也是本领域的公知常识，本领域技术人员容易想到使控制模块控制过程中以数字信号的方式传输称重模块获取的称重重量。由此可知，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4. 权利要求4引用了权利要求1，其进一步限定了“采用比例积分微分控制方式对中频加热模块的功率进行控制，所述控制模块以数字信号的方式传输中频加热模块的功率控制信号”。参见第1项所述，对比文件1公开了：该控制模块对采集到的各类信号进行分析和控制，采用智能PID算法，实现晶体的自动放肩过程和自动等径生长。在此基础上，本领域技术人员容易想到采用比例积分微分控制方式对中频加热模块的功率进行控制，所述控制模块以数字信号的方式传输中频加热模块的功率控制信号。由此可知，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5. 权利要求5引用了权利要求1，其进一步限定了“所述控制模块的可编程控制器运用梯形图语言和结构化文本语言进行编程完成对整个闪烁晶体生长过程的自动控制”。梯形图语言和结构化文本语言是PLC常用的编程语言，本领域技术人员容易想到使所述控制模块的可编程控制器运用梯形图语言和结构化文本语言进行编程完成对整个闪烁晶体生长过程的自动控制。由此可知，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6. 权利要求6-8直接或者间接引用了权利要求1，其进一步限定了晶体提拉模块以及提拉电机。参见第1项所述，对比文件1公开了：该晶体提拉模块还包括提拉电机及其驱动电路（即第一电机驱动器和与第一电机驱动器连接的提拉电机），晶体提拉模块的控制单元中设有用于监控提拉电机位移的光栅尺，当控制单元检测到实际提拉速度与预设值不同时，则将提拉电机速度调整至预设值内。在此基础上，本领域技术人员容易想到使提拉电机的转速采用控制模块的高速脉冲输出进行控制，晶体提拉模块包括与提拉电机配合的减速电机，所述第一电机驱动器采用双脉冲工作方式，并使提拉电机采用五相步进电机。由此可知，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求6-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7. 权利要求9-11直接或者间接引用了权利要求1，其进一步限定了晶体旋转模块以及旋转电机。参见第1项所述，对比文件1公开了：该晶体旋转模块还包括旋转电机及其驱动电路（即所述晶体旋转模块包括第二电机驱动器和与第二电机驱动器连接的旋转电机），该晶体旋转模块的控制单元通过驱动电路控制旋转电机，并扫描旋转电机的反馈电压信号，当控制单元检测到实际转速与预设值不同时，则将旋转电机转速调整至预设值内。在此基础上，本领域技术人员容易想到使旋转电机的转速采用控制模块的高速脉冲输出进行控制，所述晶体旋转模块包括与旋转电机配合的减速电机，所述第二电机驱动器采用双脉冲工作方式，并使所述旋转电机采用五相步进电机。由此可知，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求9-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.权利要求12引用了权利要求1，其进一步限定了“所述全数字化集散型闪烁晶体提拉炉控制系统还包括安全监控模块，所述安全监控模块通过上位机显示其监控到的异常情况，上位机对异常情况进行报警和记录”。参见第1项所述，对比文件1公开了：该控制系统还连接用于查询系统每一个重要参数的安全监控模块（即还包括安全监控模块），且其通过可视界面显示错误信息，并将错误信息存入历史数据记录单元。晶体生长需要的时间较长，各个模块长期运行过程中，往往会发生错误。本软件的安全监控模块每隔一定时间就会查询系统内每一个重要参数，一旦发现错误，则发出错误提示。该模块提供了可视界面，让操作者了解发生了什么错误，以方便及时排除。同时，这些错误被存入历史数据记录单元（即安全监控模块显示其监控到的异常情况，对异常情况进行报警和记录），方便操作者总结经验。另外，该模块设定了某些特殊参数，例如炉体内温度等。一旦这些特殊参数超出了预定范围，该模块会强行关闭加热模块，以保证系统的安全运行。在此基础上，本领域技术人员容易想到使上位机执行安全监控功能。由此可知，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求12不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）对于复审请求人意见的答复
对于上述复审请求人的主张，合议组认为：关于对区别特征的认定及评述，请参见上述论述。
（1）对比文件2给出使控制模块独立控制一个对象工艺全过程的技术启示，前置机智能模块相当于本申请中的控制模块，不同的在于控制模块采用的核心芯片和通信方式不同，而每个控制模块与中频加热模块和称重模块等执行模块之间的通信均采用数字信号的方式，这是本领域的常规技术手段，使控制模块包括PLC也是本领域的常规技术手段。
对比文件2公开了每个前控机智能模块可以独立完成一个对象（如，一个啤酒大罐）工艺全过程控制，因而，对比文件2能够实现使多个相互独立的前控机智能模块分别独立地控制多个独立的控制对象，该多个前控机智能模块均和上位机双向连接，因此，对比文件2给出了包括上位机、多个和控制对象一一对应的控制模块、控制对象的集散型控制架构，本领域技术人员容易想到使该架构应用于对比文件1中的晶体提拉炉，使得每个晶体提拉炉都有单独的控制模块进行控制。
对比文件2公开了：上位机一般由工业控制计算机(IPC)担任，在WINDOWS环境下运行自行设计的管理程序，完成与前控机(JWDCS-XXM智能模块)实时通讯，数据显示、记录、 报表打印、支持对系统手动控制操作、LAN及INTERNET远程监测等，由图1可知，对比文件2中上位机和每个前控机智能模块是双向连接，且既然支持对系统手动控制操作，该控制指令显然是能够通过上位机被前控机智能模块接收到的。因而，对比文件2中上位机和控制模块之间也是实时双向连接，上位机既然能够显示数据，本领域技术人员也容易想到使其对晶体提拉炉进行监测。
本领域技术人员容易想到将具有上位机，多个能够独立控制对象工艺过程的控制模块这个离散型架构应用于对比文件1。
（2）对比文件1公开了该监控模块包括设于炉体下方用于称量炉体内晶体重量的电子秤；该控制模块对采集到的各类信号进行分析和控制，并且采用智能PID算法实现晶体的自动放肩过程和自动等径生长，因此，对比文件1公开了获取称重重量并给出了采用PID算法对晶体生长进行反馈控制的技术启示。在此基础上，本领域技术人员实时计算晶体理论重量并不需要付出创造性的劳动。对比文件1中的控制模块既然能够对采集到的各类信号进行分析和控制，并且采用智能PID算法实现晶体的自动放肩过程和自动等径生长，那么由该控制模块来执行实时计算也是本领域技术人员容易想到的。
（3）在通讯中，通常会对传输的数据帧打包或者设置校验环节，本领域技术人员也容易想到使对比文件1中的控制模块对数据帧解析和校验后获取称重重量。
（4）对比文件2给出了具有设置上位机，多个与控制对象一一对应的控制模块的集散型控制架构的技术启示，对比文件1公开了单个控制闪烁晶体生长的控制模块，在上述基础上，本领域技术人员容易想到在需要控制多个提拉炉时，采用类似对比文件2公开的集散型控制架构形式，设置上位机和与闪烁晶体提拉炉一一对应的多个控制模块对多个提拉炉进行控制。将该集散型控制架构应用于对比文件1，仅需要设置多个对比文件1中的控制模块，再设置上位机对该多个控制模块进行监控，并不需要将对比文件2中前控机智能模块和执行器之间的关系也结合进去，在编程上也不需要付出创造性的劳动。
（5）控制模块通常处理的是数字信号，在本领域，数字化传感器也应用广泛，在此基础上，使控制模块与传感器等装置采用数字通信也是本领域的常规技术手段。
在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域常规技术手段得到的技术方案也能够实现本申请权利要求1的功能，因此，权利要求1不具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组依法做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月08日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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