沖床工作母機之遠端監控系統研究 王仲祺、謝其源
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摘 要
近年來為了要增加產品的良率以及提高平均故障時間間隔，遠 端監控系統逐漸受到廣泛的重視。藉著線上監控製程變數預 測機械 性能的下降，使得工程師可以在錯誤發生之前將維修的動作加入排 程中。 本論文是針對沖床，透過資料的擷取
、Delphi 程式語言及關聯 式資料庫，而建立一套遠端監控系統(RMCS, Remote Monitoring & Control System)以期縮短機器 故障維持時間，提升整體產能，並結 合報表輸出，將機器歷史運作狀況、異常排名、機器狀態統計、生 產狀況等以報表 方式呈現，方便管理階層了解目前所有機器運作狀 況與生產情形。
關鍵詞 : 遠端監控系統，沖床， Delphi 程式語言，關聯式資料庫 目錄
封面內頁 簽名頁 授權書 iii 中文摘要 v 英文摘要 vi 誌謝 vii 目錄 viii 圖目錄 xi 表目錄 xiii 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.1.1 遠端之現場狀 況掌握 2 1.1.2 遠端取得異常排除方法 2 1.2 文獻回顧 3 1.3 研究目的 4 第二章 系統架構 5 2.1 硬體架構 5 2.1.1 沖床本體 5 2.1.2 1PLC 14 2.1.3 資料收 集器 29 2.1.4 轉換器 30 2.1.5 個人工作站 31 2.2 軟體架構 32 2.2.1 通訊模組 32 2.2.2 資料庫 33 2.3 整體架構 34 第三章 研究方法 36 3.1 研究方法 36 3.2 通 訊 36 3.2.1 電腦通訊 37 3.2.2 1PLC通訊 39 3.2.3 通訊格式 46 3.2.4 1CheckSum 47 3.3 沖床內部異常情形 50 第四章 結果與討論 53 4.1 系統模組 53 4.2 整體掃描模 組 53 4.3 單一詳細資料模組 56 4.4 異常排除模組 60 4.5 機 器狀態紀錄表模組 61 4.5.1機器狀態時間表模組 62 4.5.2機器狀態統計表模組 63 4.6 生產報表模組 64 4.7 異常排名報表模組 65 第五章 結論與未來展望 66 5.1 本文結論 66 5.2 未來工作方向 67 參考文獻 72 圖目錄 圖2.1 C型單曲軸沖床( OCP Series ) 7 圖2.2 C型雙曲軸沖床( G2 Series ) 8 圖2.3 C型單曲軸多連桿沖床( GL1 Series ) 9 圖2.4 C型雙曲軸多連桿沖床( GL2 Series ) 10 圖2.5 OCP的裝配一覽表 11 圖2.6沖床沖壓加工設備 12 圖2.7可程式控制器的 基本架構 17 圖2.8 PLC等效電路圖 22 圖2.9可程式控制器的構成 27 圖2.10 PLC的執行順序 28 圖2.11資料收集器 30 圖2.12轉換器 31 圖2.13通訊模組與沖床、個人電腦連接圖 32 圖2.14 Delphi Two-Tier的主從架構 33 圖2.15系統架 構示意圖 35 圖3.1通訊字串流動情形 37 圖3.2兩種不同的傳輸方式 38 圖3.3串列介面通訊指令 40 圖3.4資料傳送與 接收的時序 40 圖3.5資料傳送與接收動作 16位元模式(M9161=OFF) 41 圖3.6資料傳送與接收動作 8位元模
式(M9161=ON) 42 圖3.7八進制位元傳送 42 圖3.8 HEX→ASCII碼變換 43 圖3.9 ASCII→HEX碼變換 43 圖3.10 ASCII字元之 格式 43 圖3.11旋鈕量讀出 44 圖3.12旋鈕刻度讀出 45 圖3.13 EASY LINK通訊指令 46 圖3.14輸出指令時的CheckSum流程 48 圖3.15檢查傳回結果時的CheckSum流程 49 圖3.16總合檢查 50 圖3.17 A1系列PLC接腳示意圖 52 圖4.1整體掃描模式 54 圖4.2單一詳細資料模組-沖床狀態 56 圖4.3單一詳細資料模組-計數器 57 圖4.4單一詳細資料模組-誤送檢知狀態 58 圖4.5單 一詳細資料模組-輸出狀態 59 圖4.6異常排除模組 60 圖4.7機器狀態紀錄表模組 61 圖4.8機器狀態時間表模組 62 圖4.9機器 狀態統計表模組 63 圖4.10生產報表模組 64 圖4.11異常排名報表模組 65 圖5.1網路化架構 69 圖5.2 ERP層級系統 71 表目錄 表3.1 16進位數值0~F所對應的ASCII碼 44 表3.2強制M20 ON 47
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