整合图控 为玻璃纤维纱纺织打造全自动生产线
- 林稼弘／台北
-
由于强韧性佳、稳定度高、重量又轻、且具有绝缘不导电与抗酸硷腐蚀等优越的特性，让玻璃纤维成为目前商业和工业复合材料中不可少的强化成份，而高速纺织设备及自动化生产线的部署更是工厂内必要的措施，借此才能满足市场上对玻璃纤维纱与玻璃纤维布的大量需求。
随着科技的进步，纺织机的自动化革命也不再只局限于解决产品品质与生产数量等问题上，如何降低人力成本、提高管理效能是近来备受关注的议题。藉由导入研华所提供的包括软件和硬件的完整自动化解决方案，玻璃纤维纺织工厂不仅只有单机的自动化设备，更能充分利用网络串连与数据处理的功能来达到实时的故障排除并提高生产力的优势，更能透过所收集到的完整现场数据数据，来协助使用者对制造品质和产量进行深入分析，进而优化其生产过程。
一家东南亚最大的玻璃纤维制造厂商，其所制造及经销的电子级玻璃纤维纱、工业玻璃纤维纱和电子级玻璃纤维布等产品主要作为印刷电路板(PCB)之补强及绝缘材料，该公司近期计划提高其工厂生产线的自动化程度，一方面希望能摒除人工手写易出错的问题，另外也要让管理者能随时掌握产线状况。
而尽管不少系统整合商有能力提供该厂自动化的纺织机器，但这种单机自动化作业的设备却因为缺乏整合方案，使得相关生产信息的取得和分析显得相当困难。
而由于负责产线运作的管理人员必须有最实时的信息和最完整的记录才能适时作出最正确的判断，因此为了取代原有的单机独立运作模式，新系统需要提供一套完整的解决方案，其中包括：为纺织机提供具有亲和性使用界面的终端装置，以简易方式来控制现场的生产作业流程；稳定可靠的网络连线，以确保数据传输的准确性；功能强大之电脑以作为控制中心内的服务器，来处理大量的数据数据。
而除了硬件产品之外，对纺织机与工业级平板电脑而言，能快速设计出适当的人机使用界面之数据撷取图控软件(HMI Runtime Development Software)，更是必不可少的重要开发工具。
总计有84套研华的7寸WVGA可程序人机界面WebOP-2070T分别安装在工厂的各条生产在线，其主要是用来收集像是PLC、驱动器和步进马达等现场各种设备装置的信号，之后这些数据数据将透过两款以太网络交换器EKI-4524和EKI-2728，传送至位在控制中心的15寸触控式平板电脑TPC-1571H。
其中能提供优异性价比功能的WebOP-2070T，除了内建有运算速度高达200MHz的ARM9-based RISC处理器，并附有128MB的快闪存储器之外，该产品还能支持多达上百种的工业通讯协定和各式各样的通讯界面，来连接各种设备装置。
藉由嵌入在玻璃纤维纺织机器上，此款产品不仅可作为现场作业人员的人机界面，让操作者仅透过指尖触碰面板即能轻松控制生产流程；也可作为上传和下载实时数据数据的网络通讯闸道器，而且使用者或开发厂商并不需要为此来额外撰写软件程序，因为WebOP-2070T搭配了一套软件开发工具套件WebOP Designer 2.0，其可提供包括以解决方案为导向的屏幕物件、高端矢量绘图、产线配方、警告设定、数据记录器及作业登录、连线？离线模拟、以及各种工具程序，因此可以帮助开发人员毫不费力地以简单的几个步骤，就能为所需的应用程序建置出精简的系统架构。
至于在网络传输方面，两款拥有优良设计特色的EKI交换器能为系统的通讯品质提供稳定传输的保障。譬如，具有范围较宽的电压输入功率的24埠EKI-4524，就提供了一个便利且不断电的供电功能；而8埠的EKI-2728则可支持Gigabit以太网络，并有冗余电源输入、电源极性反转保护措施、以及过载电流自复式保险丝，借此就能确保设备装置不会有突然受损的情况发生，而系统也就能持续维持正常且顺利地运作。
被当作控制中心服务器的TPC-1571H，则是一款内建Intel Atom双核处理器并附有可为各种系统连接提供各式各样I/O界面的平板电脑，其主要是负责处理大量的数据数据，像生产订单、机器运转速度、与设备使用率运算等等，同时它还肩负着以SCADA图控软件实时显示纺织机器之设备状态的任务。如果生产线一旦出现异常状况，警示信息就会显示在屏幕上，并由系统发送警报信息，如此一来无论管理者身在何处均能充分掌握现场的生产状况，也就不需要无时无刻地待在工厂作业区内。
除此之外，搭配WebOP Designer组态软件并以Windows为基础的人机界面程序Panel Express，可以让使用者充分运用PC的资源来设计出高端且精致的人机操作界面。与传统的SCADA图控软件相比较，Panel Express可以透过极具成本效益的方式来整合上千个监测点，从而达到实时控管现场机器设备的目的，因此对工厂设备监控应用来说是绝佳的开发利器。
在竞争激烈的市场中，系统整合厂商必须有能力为客户提出最佳解决方案才能赢得客户的订单与信赖。研华完善且全方位的解决方案不仅可以协助系统整合商开发出一套全新的自动化系统，从原本的单机操作转型至完整的自动化应用，更让使用者能将其管理方式从被动维护升级为主动管理，同时也能降低劳动成本并提升管理效率。
透过收集数据完整记录的数据库，研华的解决方案甚至能让管理者分析其生产线的运作状况，以便能快速找出优先改善作业流程的最佳决策。在有如此令人满意的圆满成果下，我们的客户对于未来将此方案进一步实现在其他工厂也深具信心。
