整合圖控 為玻璃纖維紗紡織打造全自動生產線
- 林稼弘／台北
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由於強韌性佳、穩定度高、重量又輕、且具有絕緣不導電與抗酸鹼腐蝕等優越的特性，讓玻璃纖維成為目前商業和工業複合材料中不可少的強化成份，而高速紡織設備及自動化生產線的部署更是工廠內必要的措施，藉此才能滿足市場上對玻璃纖維紗與玻璃纖維布的大量需求。
隨著科技的進步，紡織機的自動化革命也不再只侷限於解決產品品質與生產數量等問題上，如何降低人力成本、提高管理效能是近來備受關注的議題。藉由導入研華所提供的包括軟體和硬體的完整自動化解決方案，玻璃纖維紡織工廠不僅只有單機的自動化設備，更能充分利用網路串連與資料處理的功能來達到即時的故障排除並提高生產力的優勢，更能透過所收集到的完整現場數據資料，來協助使用者對製造品質和產量進行深入分析，進而優化其生產過程。
一家東南亞最大的玻璃纖維製造廠商，其所製造及經銷的電子級玻璃纖維紗、工業玻璃纖維紗和電子級玻璃纖維布等產品主要作為印刷電路板(PCB)之補強及絕緣材料，該公司近期計畫提高其工廠生產線的自動化程度，一方面希望能摒除人工手寫易出錯的問題，另外也要讓管理者能隨時掌握產線狀況。
而儘管不少系統整合商有能力提供該廠自動化的紡織機器，但這種單機自動化作業的設備卻因為缺乏整合方案，使得相關生產資訊的取得和分析顯得相當困難。
而由於負責產線運作的管理人員必須有最即時的資訊和最完整的記錄才能適時作出最正確的判斷，因此為了取代原有的單機獨立運作模式，新系統需要提供一套完整的解決方案，其中包括：為紡織機提供具有親和性使用介面的終端裝置，以簡易方式來控制現場的生產作業流程；穩定可靠的網路連線，以確保資料傳輸的準確性；功能強大之電腦以作為控制中心內的伺服器，來處理大量的數據資料。
而除了硬體產品之外，對紡織機與工業級平板電腦而言，能快速設計出適當的人機使用介面之資料擷取圖控軟體(HMI Runtime Development Software)，更是必不可少的重要開發工具。
總計有84套研華的7吋WVGA可程式人機介面WebOP-2070T分別安裝在工廠的各條生產線上，其主要是用來收集像是PLC、驅動器和步進馬達等現場各種設備裝置的訊號，之後這些數據資料將透過兩款乙太網路交換器EKI-4524和EKI-2728，傳送至位在控制中心的15吋觸控式平板電腦TPC-1571H。
其中能提供優異性價比功能的WebOP-2070T，除了內建有運算速度高達200MHz的ARM9-based RISC處理器，並附有128MB的快閃記憶體之外，該產品還能支援多達上百種的工業通訊協定和各式各樣的通訊介面，來連接各種設備裝置。
藉由嵌入在玻璃纖維紡織機器上，此款產品不僅可作為現場作業人員的人機介面，讓操作者僅透過指尖觸碰面板即能輕鬆控制生產流程；也可作為上傳和下載即時數據資料的網路通訊閘道器，而且使用者或開發廠商並不需要為此來額外撰寫軟體程式，因為WebOP-2070T搭配了一套軟體開發工具套件WebOP Designer 2.0，其可提供包括以解決方案為導向的螢幕物件、高階向量繪圖、產線配方、警告設定、資料記錄器及作業登錄、連線？離線模擬、以及各種工具程式，因此可以幫助開發人員毫不費力地以簡單的幾個步驟，就能為所需的應用程式建置出精簡的系統架構。
至於在網路傳輸方面，兩款擁有優良設計特色的EKI交換器能為系統的通訊品質提供穩定傳輸的保障。譬如，具有範圍較寬的電壓輸入功率的24埠EKI-4524，就提供了一個便利且不斷電的供電功能；而8埠的EKI-2728則可支援Gigabit乙太網路，並有冗餘電源輸入、電源極性反轉保護措施、以及過載電流自復式保險絲，藉此就能確保設備裝置不會有突然受損的情況發生，而系統也就能持續維持正常且順利地運作。
被當作控制中心伺服器的TPC-1571H，則是一款內建Intel Atom雙核處理器並附有可為各種系統連接提供各式各樣I/O介面的平板電腦，其主要是負責處理大量的數據資料，像生產訂單、機器運轉速度、與設備使用率運算等等，同時它還肩負著以SCADA圖控軟體即時顯示紡織機器之設備狀態的任務。如果生產線一旦出現異常狀況，警示資訊就會顯示在螢幕上，並由系統發送警報訊息，如此一來無論管理者身在何處均能充分掌握現場的生產狀況，也就不需要無時無刻地待在工廠作業區內。
除此之外，搭配WebOP Designer組態軟體並以Windows為基礎的人機介面程式Panel Express，可以讓使用者充分運用PC的資源來設計出高階且精緻的人機操作介面。與傳統的SCADA圖控軟體相比較，Panel Express可以透過極具成本效益的方式來整合上千個監測點，從而達到即時控管現場機器設備的目的，因此對工廠設備監控應用來說是絕佳的開發利器。
在競爭激烈的市場中，系統整合廠商必須有能力為客戶提出最佳解決方案才能贏得客戶的訂單與信賴。研華完善且全方位的解決方案不僅可以協助系統整合商開發出一套全新的自動化系統，從原本的單機操作轉型至完整的自動化應用，更讓使用者能將其管理方式從被動維護升級為主動管理，同時也能降低勞動成本並提升管理效率。
透過收集數據完整記錄的資料庫，研華的解決方案甚至能讓管理者分析其生產線的運作狀況，以便能快速找出優先改善作業流程的最佳決策。在有如此令人滿意的圓滿成果下，我們的客戶對於未來將此方案進一步實現在其他工廠也深具信心。
