Ethernet-based方案 打造数码化智能工厂

凌华科技股份有限公司产品经理杨家玮。

凌华科技(ADLINK)股份有限公司量测与自动化产品事业处产品经理杨家玮先生，阐述过去从工业3.0－PLC单机自动化科技，到今日产线进入内外云的联网自动化，明日导入整厂生产流程最佳化的软件技术，最后以智能软件与分析技术，透过云端达到多工厂生产流程的最佳化。

据产业情报网(IEK)对智能工厂的定义，它将结合物联网(IoT)、生产模拟(Simulation)、网络与大数据(Big Data)、云端分析技术于一体，从产品设计阶段就模拟下单生产，导出产能、良率与瓶颈所在，确认无误后才真正投单到实体智能工厂，进移动态弹性生产、混单生产，以大幅提升生产效率，并确保生产品质。

工业物联网串起工业运算

凌华专长于IA(Industrial Automation)与IT(Information Technology)两大应用领域的结合，提出工业物联网(Industrial Internet of Things；I.IoT)的新概念。据IHS 2013与美商埃施朗(Echelon)调研预估，到2025年全球将有150亿I.IoT装置；工业以太网络装置(Industrial Ethernet)占比将从2011年的16%，成长倍增到2016年的32%。

杨家玮将各工业以太网络(EtherCAT、POWERLINK、PROFINET RT/IRT、EtherNET I/P、SERCOSⅢ)等做比较，强调EtherCAT无论效能、Jitter、成本效益、同步性、运动控制等表现在工厂自动化及设备自动化中都特别显着。

摊开整个IA工业自动化架构图，如何高度整合像人机界面(HMI)、工控PC、运动控制(Motion Control；MC)、PLC与联网等部分，将是在未来制造生态系统中的机会。他认为未来制造业的挑战在于三大关键环节：1. 提供动态市场更高生产弹性；2. 缩短成品上市的导入时间；3. 生产效率的提升。

凌华EtherCAT解决方案与实际应用案例

凌华科技(ADLINK)针对I.IoT分散式解决方案，提供EtherCAT解决方案，可使用于恶劣的工作环境，有效协助客户最佳化生产、降低总持有成本(TCO)。

凌华科技本次推出了包含主端及从端的完整EtherCAT方案，其中主端控制器 「Talos-3012 EtherCAT主端控制器」，整合搭载英特尔1.91GHz Atom E38系列多核心处理器设计，体积约仅手掌大小，搭配凌华自主研发的ADLINK SoftMotion核心与CoDeSys V3软件，提供高达64轴运动控制、破万点的I/O控制能力，并符合IEC 61131‐3规范。

不仅是控制器，也是工业物联网云端闸道器，跟HMI、CIM与专属控制器整合更可降低TCO成本。凌华Talos-3012未来将内建龙门机构、多轴互操作性与连续轮廓等软件运动控制区块(Function Block)，以利缩减软件开发时间。

凌华科技EtherCAT系列从端产品—「EPS系列 EtherCAT从端控制器」除了整合最新ARM与FPGA技术，同时也延续了固有的运动控制核心以及量测技术，一口气提供了多款从端模块，包含了DIO、AIO、Thermal measurement以及运动控制模块，可让使用者根据不同应用做弹性搭配。藉由Hot-swap技术，让使用者在不需断电的情况下置换异常模块，可大量节省客户维护的时间。

宽温及强固的设计，相较于现在市售的EtherCAT从端装置仅能提供摄氏0-50度的操作温度，凌华科技的EtherCAT模块允许使用者可以操作在更严苛的环境，支持摄氏零下20度？摄氏60度的环境温度、IP31设计可应用于多尘环境。

凌华科技的EtherCAT方案适合用于机器自动化(Machine Automation)以及工厂自动化(Factory Automation)领域，如钢铁制造业、EMS厂、包装业、物流仓储业、娱乐商演场地与印刷业等领域。

凌华主端控？从端控制器采一体成形铝合金设计，提供IP31工业防护等级，采热插拔(Hot Swappable)设计，5分钟内自动回复原先暂停的工作状态，同时可以改善机台平均失效时间(MTTR)。

凌华提供LinkMasterPro软件，可依据使用者组态自动生成对应的XML档案，大幅减少使用者安装时间。同时主端控制软件符合IEC-61131-3规范，支持LD/IL/FBD/ST/SFC五种PLC控制语言，便利客户能延续原有逻辑程序进行控制。

杨家玮举例无论是IC晶圆厂Pick & Place机台，FPD显示面板搬移机台等，航空货运业分货输送带、钢铁业的熔炉炼钢生产线等，都需要高同步化的运动控制，高伺服马达兼容性，可逻辑程序化软件、及分散、开放式架构或各式拓朴的子装置支持性，甚至得支持宽温工作环境。

杨家玮最后总结，随着「智能工厂」主题的延烧，数码化、网络化以及智能化已经是下一代工厂关键零组件不可或缺的特徵。而其中网络化可由工业用以太网以高过15% CARG可见一斑，未来工厂使用者将会视工业用以太网络为标准配备，并利用网络进行M2M通讯，而由内部云(Cloud)做分析以及适当调配，来最佳化产线的生产力，并协助企业或工厂可以缩短产品设计到导入制造的时间，简化生产程序并增加现场产线配置的弹性，进而保证高效率生产及高品质产品。