我國自動化產業發展的新希望 - PC-Based 工業控制器

鄒應嶼 交通大學電機與控制系


本文之部分摘要,刊登於1998/6/25之工商時報。

一、何謂PC-Based工業控制器?

PC-Based工業控制器就是以個人電腦(personel computer)的軟硬體為基礎,配合適當設計的控制介面卡與人機介面軟體, 所完成的工業控制器。

二、發展現況

由於個人電腦具有軟硬體的開放架構及開放環境,且技術發展日新月異,市場應用極為蓬勃熱絡, 使得應用PC-Based工業控制器於工廠自動化成為世界市場的潮流。 根據Frost & Sullivan Market Intelligence的統計,1996年全球市場的銷售金額約為14億美元, 2000年可望達到21.4億美元的規模。

我國電腦工業在世界個人電腦市場具有舉足輕重的地位,從上游的半導體製 造業乃至電腦週邊設備產品相關產業都極具市場競爭力,使得我國於PC-Based控 制器產業之發展蘊育相當大的能量。在人力方面,因PC產業在國內已發展相當時 日,投入的人力資源十分綿密,培育出十分充裕的PC技術人才,因此以PC-Based 控制器發展我國獨立自主的自動化機械產業,不論在製造、使用及維修各方面都 極具對競爭優勢。另外我國於放電加工機塑膠機械的控制器技術已具基礎,以此 做為切入PC-Based控制器產業的基點,配合完整的策略規劃,選定適當的項目, 如放電加工機以及木工機、塑膠射出成型機等產業機械控制技術,將有助於我國 PC-Based控制器產業的發展。

近年來,由於我國資訊產業的快速發展,也帶動了PC工業控制電腦的發展, 連帶著以PC-Based工控器為主導的自動化產業, 也結合了國內機械業者,快速的進行著新一波自動化我國的發展。 目前我國自動化產業已具備一些突破發展的條件,如能經由政策輔導,進行較大規模的投資, 由產業界承接學術界與研究機構所發展的技術,吸收學術界所培育的碩博士級人才, 憑藉著我國電子產業的製造技術優勢,必可發揮臨門一腳的功效, 使我國自動化產業登上世界舞臺,扮演日趨重要的角色。

三、發展策略

我國以PC-Based工控器為主導的自動化產業,在發展方面雖然具備了一些競爭優勢, 然而仍有相當多的地方需要產官學研共同努力,把握這一波自動化產業發展的契機。 以下列出一些個人認為的機電整合技術發展策略:

有步驟的讓政府決策高層體認『機電整合』技術發展的重要性

加強培育以工控電腦為基礎的自動化系統整合人才

發展以自動化製造與機電系統為對象的電力電子關鍵技術,加強以電機控制為基礎的整合研究

推動學術界理論與實務並重的研究風氣

積極推動國科會與經濟部主導的『產學合作研究』

機電產業應更積極的走入校園延攬人才與尋求合作

建立下世紀機電產業高科技研究的產業形象

四、結 語

我國自動化、電力電子、與機電產業,目前正處於更高一層級快速發展的階段,亟需政府策略性的輔導,學術界如能體認此一狀況, 協助產業界的人才培育與技術發展,將可共創我國下一波自動化產業的發展榮景。

五、參考文獻

  1. PC-BASED 工業控制器 【電機專題何昌佑演講資料, 98/03/18】

  2. 研華與PC-Based工業控制器研發

  3. IEC-1131-3 Language Standard for PC-based Controller


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機械所研發完成國產機械自動化樞鈕「PC-Based工業控制器」[1985/12]

為了具體協助國內機械業者擺脫長期依賴日、德、美進口PC-Based工業控制器的情況, 機械所將於未來一年內把研發成功的控制器生產應用能量, 由去年的200套擴大為300套,同時配搭在國內景氣看漲的半導體構裝、工具機等各 型產業機械使用。預料這一波本土化發展趨勢將協助國內業者提升國產機械產業的競爭力, 並帶動國產控制器市場的整體發展,與國際大廠相抗衡。

國內機械業者發展自動化倚重極深的PC-Based工業控制器,由於其開放的特性, 儼然已是下一代控制器的主流。為了進一步擴展國產控制器的開發應用,吸引更多廠商投入開發, 建立具本土化特色的自動化機械產業,機械所將配合先進國家逐漸從機械控制器擴大邁入泛用自動化領域的發展趨勢, 擴大邁入製程控制、自動化生產線開發等應用空間,以期將PC-Based工業控制器的效益, 全面推廣至整個產業的自動化。

機械所目前已和國內業者合作進行製程控制的自動化案,並將針對工業可靠度的提升, 開發可通過歐市電磁相容(Electromagnetic Compatibility;簡稱EMC)檢測制度及低電壓指令的控制器。 此外,並配合工具機業的伺服與主軸驅動系統的裝置,開發工具機用伺服及AC Spindle系統。 同時為配合地區性的產業特性,機械所已決定在新竹地區配搭半導體構裝和生產線的應用, 在台中地區將擴大應用於工具機產業的服務規模,南部地區則將引進鋼鐵業的製程控制等技術。

機械所自英國RADSTONE公司引進「工業控制器硬體設計及發展程序技術」[1984/02]

機械所最近從英國Radstone公司引進一套完整、嚴謹的「工業控制器硬體設計及發展程序技術」, 同時已成功地運用在工業控制器的開發設計和製造程序中,有效降低了工業控制器的開發時間。這項技術的引進內容包括: 符合ISO-9001的工業級產品、單板通訊技術模組(Single Board Communication Controller, SBCC)、 並行輸出入模組(Parallel Input Output, PIO)產品完整的開發、設計、驗證程序技術等。

Radstone公司於民國82年9月即達到ISO-9001認可,對於提供合乎商業和軍事規格產品的製程和測試能力均具有國際專業水準, 其產值在同類別產業中排名世界第三位,且持續穩定成長中。Radstone公司主要生產和經營的範圍包括: 主處理板、輸出入模組、通訊介面模組、作業系統軟體以及系統整合等服務。

機械所目前正積極研發的工業控制器是結合控制器硬、軟體廠商與機械業者,以個人電腦做為核心, 發展共通基架的控制模組,開發各式產業機械控制器。 目前已移轉相關技術予研華、沿興、長新等三十餘家自動化控制器、機械設備業者,協助業者將放電加工機、線切割機、 塑膠射出成型機、工業縫製機等國產機械配裝本土化控制器上市銷售。


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