週期時間分析(Cycle Time Analysis)、不變量分析(Invariants Analysis)等[5],所以在設計系 統控制邏輯時,可以藉由這些裴氏圖分析技術驗證控制邏輯的正確性。而通過驗證的裴氏 (Application Programming Interface, API)裡的函式、方法來與控制器進行連接以及指令轉 換。然而,各類型、品牌的可程式邏輯控制器的應用程式介面所接受及傳送的資料格式、
在本論文中,提出一個開放資料伺服器連接架構(Open Data Server Connectivity Architecture, ODSC Architecture),ODSC 的目的是要標準化裴氏圖控制邏輯與控制器之間 的連接模式與通訊介面,這裡強調的開放指的是依據標準規範建置出的一個能夠通用於所 有控制器類型、規格的資料伺服器軟體。此架構的設計概念主要是將決策系統與控制器之 間的指令轉譯作業切分成兩個階段:決策系統至資料伺服器軟體、資料伺服器軟體至控制 器。決策系統所下達的指令會先透過資料伺服器軟體轉譯成一種能在各種類型、品牌控制 器之間共通使用的指令格式,傳送給可程式邏輯控制器的驅動程式。驅動程式再將這種標 準指令轉譯成該類型、規格控制器所使用的特定程式語言格式,作用在控制器上。這種部 署方式使得軟體設計師只需要依循共通指令規格進行資料伺服器軟體的開發,在軟體開發 完成後,就可以藉由替換驅動程式來與各種類型的控制器連接與傳達指令,而無須重新製 作資料伺服器軟體。如此一來,能夠提升監控軟體的互用性(Interoperability)、重複使用性 (Reusability)以及軟體的開發效率。
1.2 問題界定與研究目的
在自動化製造系統裡,決策系統與控制器之間通常會透過資料伺服員軟體作為銜接兩 者的連接介面,其負責轉譯雙向傳輸的資料內容。然而,各類型、品牌控制器皆擁有其專 屬的傳輸資料內容格式、連接方式與指令語法,彼此之間並不完全相容,也無一個標準規 範可循,這使得軟體開發人員一次僅能針對單一種控制器規格進行其資料伺服員軟體的設 計,造成所開發出的監控軟體往往會受限於該控制器規格。一但軟體的執行環境被單一種 控制器規格給綁住,使用者就無法輕易的在不同控制器之間交換使用其監控軟體,這會喪 失了軟體的使用彈性。
在這樣的情況下,當面對軟體移植或是控制器軟、硬體元件升級時,軟體開發人員必 須花費龐大的訓練成本重新瞭解每一個控制器的軟、硬體規格以及操作指令的使用,並且 耗費大量時間進行軟體程式碼的調整與修改,才能夠讓原本已開發出的監控軟體適應新的 執行環境。
本論文主要是提出一個開放資料伺服器的基本連接架構以及訂定此架構中各組成元 件的規格,目的是要標準化決策系統與控制器之間的溝通介面、提供開發人員一個明確的 資料伺服器軟體設計規範、提升監控軟體與控制器之間的互用性以及減少軟體開發成本,
讓軟體開發人員能夠投入更多的資源專致於監控軟體的創新,而非浪費過多的時間在於修 改現存監控軟體使其適用在不同的執行環境。此外,在標準規格制定以後,各種監控程式 的輔助開發軟體也能夠遵循此規格被開發出來,這有助於提升未來監控軟體開發的便利 性。開放資料伺服器連接架構的相關設計方式與規格設計會在第三章中說明。
在開放資料伺服器連接架構實作方面,這裡是使用 Java 程式語言以及開放資料伺服器 連接架構的規格建置一個 PNML 導向的開放資料伺服器連接軟體。該軟體能夠藉由使用者 所設計的裴氏圖加註語言檔、裴氏圖同步性設定以及所選擇的驅動程式,進行資料伺服器 軟體的自動化撰碼以及決策系統、資料伺服器、驅動程式自動化整合,最後輸出一個具標 準規格的資料伺服器軟體以及一個簡易的監控軟體。使用者可以直接執行該監控軟體來與 控制器通訊,以進行自動化監控作業,或者是更換其驅動程式來控制各種類型的控制器,
發揮開放架構的高移植性。有關開放資料伺服器連接架構實作部分會在第四章中說明。