自動化訊息
什麼叫做自動化控制??
  自動化的名詞約在本世紀出現的,如果要談它的衍進歷史的話,應該可以寫一本書了吧!但簡單的說,自動化可以追究自十八世紀起,工業革命時代就算是自動化的啟蒙時期,工業革命時發明了蒸氣火車頭,以機械動力取代了大量的人力、獸力,這就是自動化的一個概念,而後幾個世紀陸續發明了電器、光電的相關的應用,起先是各國之間的軍備競賽,由於需要大量的軍備,所以各國之間大量研究機械加工的精密度與標準化,之間的盤根錯節實在難以言喻,較為人所知的就是由德國的精密工業推出了許多性能優異的機械加工機器,再由這些加工機器製造了令人驚訝的高級武器,而當初這些加工機器就是現今自動化機械的前身,爾後日本將機械應用於生產、製造民生產品上,並融入對電子與光電產品的控制、溝通,提昇了機器的靈活性,使得機器除了可無人大量生產之外,也降低了不良率的發生。(其實日本早在20 年前就引進了自動販賣機,這就是一個活生生的道具。)
為什麼要需要自動化控制??
  省力化、無人化的觀點來看自動化這個名詞,自動化的出發點就是為了達到減少人力,降低人為操作時所產生的疲勞累積、精密度、穩定性降低而衍生的問題。(現今談論的多以FA工廠自動化的角度切入,但切入的面積仍逃不開省力、無人、穩定等範疇。)
什麼叫做工廠自動化(FA)??
  從測試自動化、電力管理自動化、生產排程自動化、生產線自動化、倉儲自 動化,甚至到無人工廠其具複雜度,而且不是三兩句話就能解釋的一清二楚,工 廠自動化說來簡單其實很難,其內容可是千變萬化的。但上列的無人自動劃一成功了以後,便具有了九項的優點。
在成功驅動工廠自動化後:
a.其量產出的時間能固定,大大降低許多不確定因素
b.一旦生產資訊流通,能在最短時間之內傳給所需要的人員參考(例:客戶)
c.品質若穩定,不會在瞬間做太大的改變
d.若品值穩定、產出時間穩定、高流通生產資訊能產生出客戶的信賴
e.不需支付高額且固定的成本就能輕易調整生產產能
f.降低勞力成本(變動成本)
g.減少不必要或瑣碎的事(加班的配合程度、生產線管理、人調派.. )
h.其生產技術易管制,不易造成資料外流
i.一但生產流程正規化後(沒有正規化,就沒有自動化) ,可以把文化從傳統提昇到正規化、系統化,對於傳統中小企業來說是脫胎換骨的重大時機。

  但是簡單的對自動化的定義,你可以把它想像成減少人力操作程度來解釋或許會更讓你明白,在許多參考書籍中常常會對自動化提出非常非常多理論上的解釋及深奧的定義,但是其實說穿了,所謂的自動化就是去人工操作化舉生產產品為例,一般傳統生產作業模式為:
1.零件入庫(忽略品管及檢驗核單流程)
2.倉庫(庫房)發料,製造單位填單領料
3.依生產製程排定每個生產工作站,並依每個工作站發料給作業 人員(有的會發給帶線人員)
4.零件由人員依生產流程或工序以徒手或輔助工具或治具或生產設備製造或組裝
5.成品或半成品組裝至工序最後一階時,做最後確認及包裝

  以下流程依訂單因每個公司制度不同而有不同的入庫及出貨方式。
  而自動化作業模式則全然不同,較常見的其實應稱為半自動化,也就是目前傳統產業及電子零件業常實施的,當領料完畢後,將零件放入生產設備中,設備會依設定流程自動完成組裝或生產工序,比如說罐頭生產設備或是牛奶充填設備或是SMT插件設備。

  而全自動化設備系統目前仍然不流行,但是也並不是沒有,因為其設備投資會較多且設備技術也會較高,比較常見的全自動生產範例主要會在文具及小型日常用品,比如說原子筆全自動生產設備。

何謂PLC??
  傳統式以繼電器為主的電機控制系統中,每當變更設計時,整個系統幾乎都要重新製作,不但費時又費力;同時由於繼電器還有接點接觸不良、磨損、體積大之缺點,因此造成成本升高、可靠性低、不易檢修等問題。為了改善這些缺點,美國DEC在1969年首度發表:可程式控制器(Programmable Controller)。

  程式控制器在發表初期被稱為(Programmable Logic -Controller)簡稱PLC,最先的目的是取代繼電器,執行繼電器邏輯及其他計時或計數等功能的順序控制為主,所以也稱順序控制器,其結構也像一部微電腦,所以也可稱為微電腦可程式控制器(MCPC),直到1976年,美國電機製造協會正式給予命名為Programmable Controller,即可程式控制器,簡稱PC,由於目前個人電腦(Personal Computer)極為普遍,加上常與可程式控制器配合使用,為了區分兩者,所以一般都稱可程式控制器為PLC 以加以分別。

  目前市面上之PLC種類繁多,依照製造廠商及適用場所的不同而有所差異,但是每種廠牌可依機組複雜度分為大、中、小型;而一般工廠及學校通常使用小型PLC,其中以日系MITSUBISHI三菱F系列及我國士林電機所生產之A系列PLC較受國人愛用。

  而PLC可程式控制器內部基本結構可用下圖來表示,其內部處單元包括CPU、輸入模組、輸出模組三大部門,PLC的CPU 會經由輸入模組取得輸入元件所產生的訊號,再從記憶體中逐一取出原先以程式書寫器中輸入的控制指令,經由運算部門邏輯演算後,再將結果過輸出模組加以驅動外在的輸出元件。

PLC 內部結構圖
  程式輸入裝置:負責提供操作者輸入、修改、監視程式用作的功能。
  中央處理單元(CPU):負責PLC管理、執行、運算、控制等功能。
  程式記憶體:負責儲存使用者設計的順序程式參數及註解等。
  資料記憶體:負責儲存輸入、輸出裝置的狀態及順序程式的轉換資料。
  系統記憶體:儲存PLC執行順序控制所需的系統程式。
  輸入回路:負責接收外部輸入元件信號。
  輸出回路:負責接收外部輸出元件信號。

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