開發專案

VMIO/HMI/SECSGEM 機台自動化 (PLC-Based to PC-Based and upgrade to SECS/GEM)
■ PLC 設備 PC 化

  • 純 PLC (PLC-Based) 設備特性
    1. PLC 公認其系統穩定性優於 PC ,這也是許多純 PLC 設備仍不提供 PC 介面的主因。
    2. PLC 在使用者介面 (UI, User Interface) 及資料蒐集與記錄上,需要配合人機介面 (HMI, Human-Machine Interface) 。
  • 純 PLC 設備被要求提供 PC 介面的壓力
    1. 人機介面功能限制
      圖表不易呈現、資料搜尋不易
    2. 資料記錄量不足
      人機介面的記憶體也是有限
    3. 視覺定位檢測系統整合需求
      純 PLC 視覺系統價格高 , 功能擴充不易 , 機台功能受限
    4. SECS/GEM 整合需求
      純 PLC 系統不易提供 SECS 介面
■ VMIO/HMI 取代傳統人機介面

  • VMIO/HMI 可將純 PLC 設備快速 PC 化 (PC-Based)
    1. 提供多種 PLC 與 PC 連線模組,透過簡易設定,即可與 PLC 連線,讀寫 PLC 資料。
    2. 提供可線上設定 HMI 模組,設定方式與 PLC 人機相近,只要熟悉 PLC 人機的設定,就可以設計 PC 人機畫面。
    3. 除了 PLC 人機介面應有的功能外,整合了 PC 豐富的資源,可建構更完善的操作介面。
    4. 不必額外的軟體及傳輸線即可修改畫面相關設定,方便客服維護。
    5. 配合資料庫系統,提供機台完整之異常履歷、生產履歷、狀態履歷、參數修改履歷、趨勢圖表,並提供資料查詢介面,可快速找到相關資料。
    6. 可按登入之使用者權限,決定那些畫面可操作或不可操作。每個 HMI 元件均可設定操作權限及可視權限。
    7. 可配合 PC-Based 視覺系統,成本低於 PLC-Based 視覺系統,同時,功能更強大及彈性。
    8. VMIO SECS/GEM 模組已滿足 E30 規範,所有 PLC 的數值經由簡單的設定就可上傳 CIM 。
  • 可與外部程式整合
    提供 API (Application Programming Interface) 給其他程式語言 (如 VB, VC++, BCB, C#) 開發平台使用, 以利客戶自行開發專用模組,同時也只需要開發此專用模組, 即可與 VMIO 原有功能配合,快速提供機台軟體原型供客戶評估。
■ VMIO/HMI 軟體特點

  • 提供圖控 / 設定介面,維護容易並支援多站(Station)圖控互連。
  • 可執行 VB, C, Pascal 及 Java 語法的 Script 程式,並可外掛 C#,VB6,VC++,BCB 程式,利於客戶擴充功能及維護。
  • 各式履歷資料,除了支援另存 .csv Excel 格式外,也可加掛 Access 匯出模組,將生產履歷、異常履歷、圖表履歷分別以不同的資料表存入 Access 資料庫,或配合客戶提供客製介面。
  • 相較於國外圖控軟體, VMIO/HMI 是視動自行開發之產品,當有功能新增需求時,視動可提供快速優質的更新服務。
■ VMIO 已支援 PLC / 控制器 / 感測器 / PLC人機 / PCI IO 卡 列表

  • 三菱 Mitsubishi PLC A 系列 RS-232 通訊
  • 三菱 Mitsubishi PLC Q 系列 RS-232 通訊
  • 三菱 Mitsubishi PLC A 系列 Ethernet 通訊
  • 三菱 Mitsubishi PLC Q 系列 Ethernet 通訊
  • 歐姆龍 Omron PLC RS-232 通訊
  • 松下 Nais PLC RS-232 通訊
  • 橫河 Yokogawa PLC FA-M3 系列 RS-232 通訊
  • 橫河 Yokogawa PLC FA-M3 系列 Ethernet 通訊
  • 山武 Yamatake PLC DMC-50 系列 RS-232/RS-485 通訊
  • 山武 Yamatake PLC AHC 2001 系列 RS-232/RS-485 通訊
  • 山武 Yamatake DMC10S 溫控器 RS-232/RS-485 通訊
  • 德國 Wago PLC 通訊 (透過 Modbus/TCP)
  • 德國 Beckhoff PLC ADS 通訊 (透過 TwinCAT I/O)
  • Modbus/RTU Client/Server RS-232/RS-485 通訊 (研華 ADAM-4000/5000 系列, 泓格 M-7000 系列, 溫控器)
  • Modbus/TCP Client/Server Ethernet 通訊(研華 ADAM-6000 系列, 泓格 I-8000 系列, Ethernet 控制器)
  • OPC Client 通訊 (與 OPC Server 連線)
  • SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments) RS-232 通訊 (量測儀器)
  • UPS RS-232 通訊 (不斷電系統)
  • BarCode Reader RS-232 通訊 (條碼機連線)
  • GRAPHTEC GL200 數位圖表記錄器 USB 通訊
  • VAT PM 壓力控制器 RS-232 通訊 (控制/記錄 壓力值/閥開度)
  • KML70 Level Meter RS-485 通訊
  • 普羅菲司 ProFace PLC 人機連線 (ProServer/Modbus)
  • 富士 Fuji / Hakko PLC 人機連線 (Modbus)
  • 松下 Nais PLC 人機連線 (MEW-Net)
  • 研華 IO 卡 (PCI-1710 系列等)
  • 凌華 IO 卡 (PCI-7432, PCI-IO48等)
  • PI Real Time DataBase 連線功能
  • ...
■ VMIO/SECSGEM 軟體特點

  • 在 VMIO 內所連結的 PLC 資料,不需程式修改,透過表格式的設定,即可將 IO 轉成 SECS/GEM 可用的 VID。
  • 機台 Alarm 亦是透過表格式設定,即可轉換成 SECS/GEM 的 ALCD/ALID/ALTX,並支援 Alarm 同時送出 Collected Event (CEID)。
  • CIM HOST 下達指令時,透過 Script 可通知 PLC 進行相關處理。
  • 提供 SECS/GEM 配方管理介面,可使用現有 PLC 配方列表,或 PLC 只支援單一配方,由 VMIO/HMI 提供配方列表管理。
  • 支援所有 Fundamental GEM (SEMI-E30 Standard) Requirements
  • 支援大部分 GEM Additional Capabilities 包含
    • Establish Communications
    • Dynamic Event Report Configuration
    • Variable Data Collection
    • Trace Data Collection
    • Status Data Collection
    • Alarm Management
    • Remote Control
    • Equipment Constants
    • Process Program Management
    • Equipment Terminal Services
    • Clock
    • Spooling
    • Control (Host-Initiated)
■ PLC 整合應用實例 ( PLC 轉成 PC 介面 )
    PLC to PC 實例 - Auto Wet Bench
    VMIO 與 PLC 連結,提供使用者操作畫面(UI)、配方、趨勢圖表、製程履歷等,
    相關資料可匯出 Access 資料庫,或轉成 SECS/GEM 給 CIM。


    PLC to PC 實例 - Roller Coater & Oven
    VMIO 透過 Proface 人機與 PLC 連結,記錄各站使用配方、趨勢圖表、製程履歷等,
    相關資料可匯出 Access 資料庫,或轉成 SECS/GEM 給 CIM。


    I/O to PC 實例 - 機台/廠務資料蒐集系統
    VMIO 透過 AIO,DIO 資料擷取後,可線上監測數值、趨勢圖表等,
    並可匯出 Access 資料庫,或轉成 SECS/GEM VID/CEID 給 CIM。
    適用於廠務資料蒐集/匯整/數值異常警報等應用,設定相當簡便

OpenPLC -- IEC 61131-3
■ 視動專注於 OpenPLC -- IEC61131-3 的 PLC 應用及研發
    在國內一說到 PLC 大部分都會聯想到 Mitsubishi PLCOMRON PLC, 因為她們在國內 PLC 的市占率實在是太大了,但在歐美可就不一定了。 特別是在歐洲,大部分的 PLC 廠商所提供的開發工具都支援 IEC 61131-3, 就連在歐洲的 Mitsubishi 也都有提供 IEC 版本的 GX IEC Developer 以滿足市場需求。 採用IEC 61131-3可以加速我們發展複雜的PLC應用,也可以節省我們的開發成本, 我們強烈建議我們的客戶能採用符合IEC 61131-3的開發環境,其優點好處如下介紹。
■ 什麼是 IEC61131-3
    IEC 61131 是一個國際標準, 它規範了 PLC 相關之軟體硬體的標準,其最終的目的是可以讓PLC的使用者 在不改軟體設計的狀況下可以輕易更換PLC硬體。(這一點使得現有 市占率大的廠商又愛又恨 :P)
    目前這個標準主要是由 PLCopen www.plcopen.org 在推廣。
    IEC 61131-3 是其中開發軟體介面的標準,它主要是提供了五大程式介面, 包含:
    1. Instruction List, IL (文字)
      類似組合語言的描述文字。
    2. Structured Text, ST (文字)
      類似 PASCAL 的語法,適合撰寫較複雜的演算法,除錯上也比階梯圖要容易得多。 我們大部分的 PLC 程式都是使用 ST 語法來撰寫的。

      source from: www.plcopen.org

    3. Ladder Diagram, LD (圖形)
      傳統階梯圖,讓熟悉階梯圖的使用者也能使用 IEC 61131-3,不會因為換了 IEC 61131-3 就需要重新學習。
    4. Function Block Diagram, FBD (圖形)
      以畫電路圖的方式來寫 PLC 程式。這在 Mitsubishi PLCOMRON PLC 都需要另外購買才有提供的功能或是有硬體支援/相容性的問題, 但在 IEC 61131-3 它是內建的程式介面。

      source from: www.plcopen.org

    5. Sequential Function Chart, SFC (圖形)
      以畫流程圖的方式來寫 PLC 程式,這也是最好的一點, 因為大部分的 PLC 都是按一定的順序在運作,利用 SFC 可以一步一步寫好,最後再串連測試。

      source from: www.plcopen.org

■ IEC61131-3 可以使程式碼重用性提高
    符合 IEC 61131-3 的開發環境會把程式區分為許多 POU (Programming Organization Unit),如函式(Function)、功能區塊 (Function Block)、程式(Program)等。
    每個 POU 可以再分兩個部分
  • Common Elemonts
    此部分主要是定義程式內所使用到的變數,這些變數可以 對應到實體,也可以是內部變數。
  • Programming Languages
    此部分主要是程式內容,也就是上述的 5 種程式語法的任一種。 在程式內可以叫用其他的 POU。
    因為變數宣告部分與程式內容是分開的,所以,可以在寫好程式後, 在對應到實體時,才把變數所對應的實體IO點給定,而不必修改程式。 這使得硬體變更時,程式不必修改就可以使用。 對於新接的案子,舊有 POU 的重用機會提高,在使用時,也只需要 定義實體IO點,不會因硬體變更,修改程式而改出新的BUG。 如此,軟體公司可以把常用的功能寫成 POU,日後變成自己的函式庫 寫 PLC 就更容易了,或是專門開發 POU 的函式庫作為產品也是可以的, 因為組譯過的 POU 就像我們買一般電腦語言的函式庫一樣,是看不到 原始碼的。
■ 視動所使用支援 IEC61131-3 的開發介面[註]
  • TwinCAT
    TwinCAT 是一套 SoftPLC,所謂的 SoftPLC 就是以電腦作為 PLC, 經由 FieldBus/RS-232/Ethernet 與外部 RemoteIO 模組通訊, 作實體的 IO 控制。因為 SoftPLC 本身就在電腦內執行,所以, 本身就提供線上除錯、圖控介面等等,也因為 PLC 就在電腦內 執行,所以,在同一部電腦的其他軟體,可以快速且大量取得 PLC 內的資料。 TwinCAT 的 RemoteIO 模組可以選用 Beckhoff Bus Terminal 或是 WAGO-I/O-SYSTEM 它們有高度的相容性。
  • WAGO IO PRO
    WAGO IO PRO 是用來開發 WAGO-I/O-SYSTEM 中的 Bus Controller(也就是一般的PLC) 所使用的工具。
  • NAiS FPWIN Pro
    NAiS FPWIN Pro 是用來開發 NAiS PLC 所使用的工具。
  • 3S CoDeSys
    CoDeSys 也是一套 SoftPLC,TwinCAT 與 WAGO IO PRO 是由她修改而來的, 這三套軟體幾乎是相容的。
    因為 IEC 61131-3 是一個標準,只要會一家,再去學另一家的開發工具 幾乎是不需要額外的教育訓練,同時,之前寫過的程式碼還能共用, 不會因為換了一家PLC,所有程式都要重寫。不論對公司或對個人, 學習及使用 IEC 61131-3 都不會讓您的投資浪費。
    如果您有專案需要開發,可能會使用到以上的 OpenPLC 系統, 卻找不到合適的軟體開發團隊,歡迎與我們連絡
    [註] 以上所提及之 OpenPLC 軟體或硬體商標及 Copy Right 歸各廠商所有,視動並沒代理以上產品。

CCD 對位系統/ 定位系統

■ CCD對位系統/ 定位系統為視動自動化為了高科技產業而研發之CCD定位/對位平台,此平台具有以下特點:

  1. PC-BASED 影像對位核心
    VMASK 以自行開發的對位核心,透過CCD擷取標靶影像的方式, 計算出位移資訊後交由PLC進行工作物對位/定位的工作。標靶形狀除了傳統的幾何形狀之外,可以透過獨特的運算核心,計算製程所導致的可能誤差再進行對位,可大幅降低自動化製程的 進料剔退比率。

    CCD影像對位核心
  2. 靶庫功能
    使用者可以透過靶庫功能,預存不同生產需求的標靶以提高生產設定變動的速度。

  3. 對位模式
    可支援各種不同製程的對位流程。

  4. 配方管理
    本軟體參考IC產業自動化設備的規格,提供完整配方功能,協助生產管理人員避開配方錯誤的發生,提高產品良率。

     

■ CCD定位/對位系統應用實例

  • 半導體生產設備自動化系統
  • 自動瑕疵檢測系統
  • ...

VMASK -- ViewMove Automation Software Kernel
■ VMASK 為視動科技自行研發之自動化軟體平台,此平台具有以下特點
  1. DLL Modulize 模組化
    VMASK 以特有的技術,將每個 DLL(Dynamic Link Library) 模組以無縫接合(seamless)的方式, 組成一個程式,每個模組仍然保有其獨立運作的特性。在開發每一模組時,只需專注於該模組 所需要的操作介面及功能即可,不必考慮到其他模組的運作。 如此,可以減少單一模組的複雜性、縮短開發時間、容易除錯,同時也減少錯誤的發生。

    您看得出上圖是由 9 個獨立的 DLL 模組所無縫接合而成的嗎?

  2. Easy Data Exchange 模組間溝通容易
    當單一模組需要其他模組提供資料,或是需要其他模組協助處理時,可以透過 VMASK 所提供的工具函式(API, Application Program Interface),讓每個模組經由一致的 介面(interface),作到資料交換、協同運作,讓每個模組在寫作時更加容易。

  3. Exchangeable 可置換性
    當一套系統完成雛型(prototype)向客戶展示後,如果客戶對於部分操作畫面有其習慣性 的要求需要修改,或是客戶要求新增功能時,只需要將相關的模組重新處理,其他客戶 已滿意的模組,並不需要作任何的修改,即可完成更新。

  4. System Independence 與系統獨立
    VMASK 基本核心在設計時是以可應用於不同系統而設計。不同的系統其處理流程不同、 運作方法也不同,所以,此部分是不包含在 VMASK 內的,對於不同的系統,開發者只需 撰寫對應系統的處理流程模組,再掛到 VMASK 系統,即可使用 VMASK 系統及其他模組 所提供的功能。

  5. Hardware Independence 與硬體獨立
    一套系統其基本的運作流程並不會因外部硬體的廠牌不同、型號不同而有所改變。 因 VMASK 已將運作流程獨立出來,如果因不同的客戶選用不同的硬體,對於整個系統來說 也只需要修改底層與硬體直接通訊的模組,其他的模組不必修改。

  6. User Privilege Manager 使用者權限管理
    一套系統軟體通常會按使用者的權限提供該權限可以操作的功能,以維護整個系統的安全。 VMASK 對此同樣提供標準的操作介面,每個模組在使用者登入時,可按該使用者的權限 改變畫面上的按鈕、輸入視窗或其他功能的可操作性,以達到權限管理的目的。

  7. Multi-Languagable 支援多國語言
    一套好用的系統,如果操作介面與客戶慣用的語言不同,即使功能再強,對客戶來說, 都是不好操作的系統。VMASK 在開發時,就考慮到這一點,對於每個畫面上的文字 及對話視窗內的訊息都可以由客戶自定。VMASK 系統至少提供兩套語言介面可讓使用者 在登入時選擇,VMASK 也會貼心地在下次同一位使用者登入時,自動選擇其前次所選用 的語言介面。


VMASK 軟體架構圖
VMASK 核心     VMASK 上層GUI模組     VMASK 底層驅動模組    

■ VMASK 模組在設計時以以下各點為設計方向

  1. Reusable 可重用性
    由於 VMASK 的模組具有可置換性(Exchangeable),在撰寫每一個模組時,即可考慮到 目前及未來的需求,將必要的功能及客戶可能的要求都已寫入,如此,日後對於類似的 功能,也許不必修改程式,就可以直接使用已開發好的模組。

  2. Parameterize 參數化
    考量到不同客戶間的差異性,在撰寫模組時,就把操作中可以參數化的部分加以參數化, 如此,在模組建構時會花較多的開發時間,不過,此模組的重用性可以提高,對於不同 的客戶,只需修改參數檔,不必修改程式,即可滿足不同客戶的需求。

  3. Recipe/Script 配方化
    對於系統流程的控制,如果在程式中已寫成固定的流程,當使用者的要求流程改變時, 就必需重新修改程式,而在修改流程控制程式後,還得再作穩定性測試,這些都會花費 相當多的時間。 如果在撰寫流程控制時,已將客戶要求的流程配方化,則日後客戶要求流程改變時, 程式不需要修改,只需修改配方即可達到功能,同時也可以省下測試時間,如此的 設計,更可以滿足不同客戶的需求,提高模組重用性。

■ VMASK 應用實例

  • 半導體生產設備自動化系統
  • 資料庫檢索系統
  • 省配線系統
  • 門禁管理系統
  • ...


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