連線架構
功能規劃
製程導入
單機監視
生產管理
參數設定
通訊設定

( 1台 pc 控制 64 部機台 )
前言
近年來相較於單機的自動化,在人力成本提升的壓力下,整廠自動化的專案需求有顯著地增加。而對於以量制價的射出機應用需求而言,射出機具備群機連線的功能是整廠自動化--電腦整合製造 CIM( Computer Integrated Manufacture) 不可獲缺的機能。
諦洲科技有限公司(Dihzhou Technology)是國內少數射出機工控器(Controller)完全自行研發與製造的廠商,本文主要在介紹敝公司工控器--Easy系統在網路連線功能上的設計規畫與製作理念。
企業目的
本程式的開發的目的在於希望藉由『連線機能的附加』,以提高Easy-9600、Easy-9000 系列的附加價值。讓End-user 可透過連線介面機能的提供,達成整廠自動化之建置與實作。
系統目的
製作一個系統,其可以提供連線命令的『字語格式範例』與『字語格式資料庫』。方便 End-user 自行發展符合自身需求的連線程式,透過格式範例,供使用者在嘗試自行開發Easy series的連線程式可以輕易地知道如何製作一個封包。而格式資料庫它提供了Easy series工控器可被外界透過連線存取的一切資訊(射出機工控器內部運作信號),它可以減少發展者的開發時程。而同時該程式也是一個完整的cim 應用系統,它實作了所有Easy series 的通訊介面能力並考量了End-user對於連線的最基本應用需求。
結語
在這十倍速的知識經濟時代,明日的競爭優勢應該是在於不斷地深耕基礎技術與研發未來科技。目前國內射出機工控器完全由國人自行研與發設計的為數並不多,而提供有網路連線機能者更是屈指可數。希望透過本文的介紹,使大家對連線系統的開發與應用在觀念上有些許的助益,最後大家如果對於本系統的介紹有任何疑問或有興趣想更進一步了解者,迎歡隨時來電指教!
連線系統功能主要五項機能:
| A. 製程導入 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| B. 單機監視 | B0 動態資訊 | B1 警報檢視 | |||
| C. 生產管理 | C0 連線對象設定 | C1 資料收集檢視 | C2 資料庫清除 | ||
| D. 參數設定 | D0 壓力設定 | D1 速度設定 | D2 位置座標 | D3 計時器 | D4 計數器 |
| D5 溫度設定 | D6 操作參數 | D7 統計辦法 | D8 機台容量 | ||
| E. 通訊設定 |
在塑膠射出成形的作業中,一個設計精良的模具、優質的成形材料(樹脂材料)再佐以基本的成形五大要素-溫度、壓力、速度、位置、時間等將決定成形的品質。 換言之:一套製程可以說是『一副指定的模具,配合一套成形的要素』,而製程導入設計的目地便在於讓遠端的PC可以存取上述存在於工控器裡的這些成形參數 (又名模組記憶、或製程參數)。『存取』含括上傳與下載二個功能。參閱下圖,上傳:由PC端傳入工控器,下載:將工控器內依 機內製程代碼 之指示將其全數參數傳出至PC端。(由於一台射出機可備存50套製程參數集,故需指明所下載者,是屬於那一套機內製程代碼。)

本功能(參考下圖)主要提供二類功能,其一為動態資訊:旨在監視與反應塑膠射出成形機在運作過程中的動態資訊,如所處運轉模式(Mode)、電熱溫度狀態、液壓油油溫、動模位置、射出桿位置、托模位置、射出壓力、產量報告等。其二為機台之警報歷程記錄:其旨在收集機台運行過程中所所生的警報歷程記錄。

塑膠射出成形機在自動模式(Auto Mode)運作的過程中,每完成一次製程循環(Cycle):鎖模→射出→保壓→冷卻(計量)→托模。便是一次產品的完成。而產品品質的因素可以從製程中的週期時間、開模位置、射速時間、射出終點位置、 保壓位置、儲料時間、儲料轉速、儲料終點、射嘴與油壓油溫等10項資訊看出端倪。換言之;一個運作穩定的機器,在其生產過程中的上述10項資訊報告值,其值的標準差(Standard deviation)應該是趨近於零才對。
『資料收集檢視』(參考下圖)提供一個機制用以收集各射出機的上述10項資訊,同時提供簡易的製程數據分析--最小值、最大值、平均值、標準差等。供 END-USER 追蹤整個製程,讓END-USER 可隨時監視製程的品質因素的異動情形,進而作為製程改善的參考建議。

承『製程導入』一節所示參數設定乃是製程作業發起前的一切相關設定。其共可設定下列9項資訊(參考下圖)。

| 1. 壓力設定(proportional pressure control valve command) |
|---|
| 2. 速度設定(proportional flow control valve command) |
| 用以指定射出、保壓、開關模、托模、中子等相關作業下,機器其比例壓力閥與比例流量閥的命令值輸出值。 |
| 3. 位置座標(potential meter) |
| 用以設定機台的動模、中子、托模、儲料、射出、射座等運動的參考座標。 |
| 4. 計時器(Timer) |
| 不只適用在射出機工控器中,在其它的應用域,計時器在設計規畫上,依其用途均可區分成下列四類: |
| DELay:A 動作與 B 動作之間的過渡 / 交接時間;表示 B 動作必需在 A 動作「開始」之後經過【時間 T】方可進行ON (OFF)。或表示 B 動作必需在 A 動作'結束'之後經過【時間 T 】方可進行 ON(OFF)。例如:開模延遲吹氣。 |
| PERiod:代表某動作的持續時間 ( 如 ON -> △T OFF -> ON ) 或表示表某動作 (ON ) 的持續時間 (OFF -> △T ON -> OFF)。強調針對「某一」動作,說明其狀態的持續維持時間。例如:托模出保持時間。 |
| MONitor:動作監測時間 ( 監測某動作必需在時間T內完成 ) 。例如:週期監督時間。 |
| DISplay:時間經過值之顯示,例如:自動模式運轉時間顯示。 |
| 5. 計數器(counter) |
| 用以設定洗(清)料次數、軌道潤滑/週期、托模次數、中子運動(轉動)等相關counter 的計次。 |
| 6. 溫度設定(temperature) |
| 用以指定液壓油溫溫度與料桿各段的溫度設定、監督值。 |
| 7. 操作參數(parameters) |
| 用以指示各類製程中所選用參數。 |
| 8. 統計辦法(statistics rules) |
| 用以預定統計計數的相關數量,主要有下列四種資訊: |
| 一模數量:一次射出的計數個數。 |
| 小計數量:用以指示小計的量,一但系統小計量到達系統會警示。 |
| 良品最大累計值:良品需求數一但到達,系統會出示警報。 |
| 不良品最大累計值:以位置控制進行射出動作時,若射速時間未在指定時間內到V2P位置點或射終點不在V2P的公差範圍內,則以不良品論計。此數值用以指示系統最大允許值。該值一但到達則系統將給予警示。 |
| 9. 機台容量(Capacity of Spec.) |
| 本頁參數用以指示機台的硬體參數規格如:鎖模高/低壓噸數等。 |
設定主電腦與射出機連線的通訊協定。其中主電腦使用的通訊介面是PC上頭既有的RS232介面(COM port)。主電腦與射出機所使用的協定(如19200,N,8,2)一定要在雙方均一致的情況下,方可連線成功。實作畫面參考下圖所示。
其中 First 3bits in/Wait for All/CMD repeats分別代表前連線收發控制一節所述之LoopA、LoopB與LoopC之Counter的設定值(分母)與其實際反應值(分子) ,用以表達連線品質之狀況。

