泓格PISO-DNM100U 智能型DeviceNet Master在LCD面板厂的应用

　　引言

　　由于LCD技术日新月异及独特的省电特性，因此LCD被大量的应用在日常生活的电子或电器产品中;LCD制造产业的技术不断地提升，从小尺寸的计算器面板到大尺寸的电视都可以看到液晶显示器的足迹，因而造就LCD大量的市场需求，也吸引不少厂商加入LCD的供应链，从晶圆长晶、涂料、驱动IC的制造到面板组装都有不少厂商投入生产，其中有一项关键性的材料-玻璃基板，它主要应用在显示器上的薄膜晶体管及彩色滤光片二处，生产这项组件的基本需求有五项：

　　1. 玻璃成分中不能含有金属，以免金属离子移动至晶体管数组中，造成电路短路。

　　2. 玻璃要能耐高温，大约500度左右。

　　3. 耐化学性，玻璃不能与化学药剂产生反应。

　　4. 玻璃应变点要够高，才能在高温下不致变形。

　　5. 玻璃质地要均匀且不能有气泡。

　　玻璃在整个生产过程占很重要的地位，尤其愈到后面流程整个玻璃基板上所承载的晶体管几乎超过玻璃本身的价值，因此LCD面板在生产过程中，玻璃基板的良率更显得重要。因此，在进行玻璃基板加工前需要再次确认，是否含有气泡或是裂痕等瑕疵。台湾某液晶显示器制造厂，认为这道程序极为重要，视为必要的流程之一，但为减少人为的检查疏漏及搬运时疏失造成的损坏，便设计机台来确认玻璃基板的好坏。

　　DeviceNet 特性

　　ODVA(Open DeviceNet Vendors Association) 开发及维护多项通讯协议，包含DeviceNet及Ethernet/IP等等。DeviceNet 是一种基于CAN 总线的现场总线标准，更是一种高效能的通讯协议，除了提供设备与控制器之间进行数据交换，也涵盖了网络管理与在线侦错的机制。由于高可靠度与低廉的实现成本，DeviceNet已被广泛地运用在各式各样的应用领域中，从简单的光电开关、温度传感器、一直到复杂的半导体制造业专用的气压阀，都能看到DeviceNet的踪迹。目前在美洲与亚洲的监控市场上大量被采用，其系统解决方案在欧洲也有显著的业绩增长，至今全世界共有超过500家的公司提供DeviceNet相关的产品。

　　其特性简述如下：

　　1. 节省配线与降低网络复杂度

　　2. 实时监控自动化设备的产能及良率

　　3. 减低布建监控系统的成本及时间

　　4. 提高监控系统安全与稳定性

　　5. 提供良好的网络扩充性与网络侦错功能

　　DeviceNet Master界面卡的选择

　　由于计算机不仅要运送玻璃及视觉检查，更要存取远程数据库，CPU的负担已经相当吃重。因此控制DeviceNet Robot及读取远程DeviceNet I/O就不能占用太多资源，所以轻量级的DeviceNet适配卡成为选用时的首要条件。经测试实验及评估后，带DeviceNet Master核心的PISO-DNM100U是DeviceNet主控端最佳首选，它运作时只占用少量的CPU资源又能达到实时的控制要求。PISO-DNM100U是属于智能型DeviceNet Master PCI适配卡，它内建一颗18680MHz等级的CPU，这个CPU专门运行DeviceNet Master核心，让DeviceNet Master拥有全部的运算资源，不但能加速处理DeviceNet封包，实时掌握所有DeviceNet I/O 的状况，更能减轻CPU的负担，让实时的DeviceNet I/O监控变得轻而易举。其软件架构与主要特性如下所示：

　　1. DeviceNet Master Kernel会与DeviceNet I/O建立联机并交换数据，所有的数据都会放在Dual Port RAM中，客户只要写入或读取 I/O 数据，就等同于对远程I/O存取数据。

　　2. DeviceNet Master Kernel 最多能处理64个设备。

　　3. 符合DeviceNet Volumn I ver2.0, Volumn II ver2.0。

　　4. 具可选择性的传输速率 (125k 、250k、500k ) 。

　　5. I/O 操作模式: 轮询(Polling)、位触发(Bit-Strobe)、周期(Cyclic)与状态改变(Change of state) 。

　　6. 支持在线更换设备不必停止通讯，设备上电后，DeviceNet Master Kernel会自动重新联机。

　　7. 免费提供监控功能的工具软件。

　　8. 提供VC++、VB、BCB与VC++ .NET 范例程序。

　　系统架构及运作

　　整个系统的设计主要是要检查玻璃是否有气泡或裂痕等瑕疵，由于玻璃的面积非常大无法由人力搬运，因此必须要由机器手臂将玻璃放入输送带进行视觉检测，此机器手臂采用具有DeviceNet通讯接口的Beckhoff PLC搭配客户开发的控制程序所组成;再者，由于系统需要布置多个微动开关及各种传感器，为了将这些信息整合到DeviceNet网络中，因此采用泓格 CAN-2053D的DeviceNet I/O 产品，除了节省布建的空间外，也能让微动开关及传感器轻易整合到DeviceNet网络中。整个系统运作如下示意图：

　　DeviceNet解决方案

　　泓格目前提供完整的DeviceNet解决方案，包括Gateway、Master及Slave。用户可依需求挑选符合的产品，详细的产品介绍可到泓格网站中下载手册及型录。

　　泓格DeviceNet产品将是提升控制质量的最佳选择

　　PISO-DNM100U是泓格DeviceNet产品线之一，具高效率及高稳定的特性，不但提供不同平台的驱动程序，也提供DeviceNet发展套件，可自由开发监控软件平台，提高对整体系统的运用范围。此应用在LCD面板厂的监控系统上，除了提高产品良率及系统稳定性，也具备系统扩充性，所以能实时掌握生产设备的状况以提高对整体工厂的营运效率。

　　泓格长期致力于DeviceNet各项技术及相关产品开发，不仅仅为客户提供多种应用的解决方案，也思考着因应各种场合所需要的特殊产品或功能，持续不断的根据客户需求发展适合的产品。凭借着泓格本身扎实的DeviceNet的技术及丰富的工业通讯经验，能使工业设备以多元的方式整合，未来泓格将会持续开发更多的解决方案，等着挑战您所提出的各种难题。

　　关于泓格科技

　　泓格科技(ICP DAS)成立于1993年，由台湾工研院资深研发工程师陈瑞煜先生创建，一直专注于自动化硬件和软件产品的研发，目前已建立有完整的工业自动化解决方案及完善的售后服务。

　　泓格的产品线包括基于PC总线的模拟量 I/O、开关量 I/O、计数器/频率、运动控制等板卡;分布式I/O模块(M-7000、FR-2000、ET-6000、I-87K…等系列);微型可编程自动化控制器-μPAC(I-7188/7186)系列;泛用型可编程自动化控制器-iPAC-8000系列;基于Windows CE/Linux的可编程自动化控制器-WinPAC、LinPAC系列;信号调理模块-SG-3000系列等。

　　泓格科技总部位于台湾新竹工业区，全球分公司位于美国洛杉矶、德国斯图加特以及上海。而研发中心则遍布于台北新店、台北板桥、新竹、台中以及高雄。泓格科技拥有研发工程师百余人之多，为目前台湾同业里研发投资规模最大的一家公司。

　　泓格科技中国分公司——上海金泓格成立于2003年，位于上海市静安区。在北京、深圳、武汉、成都、南京和哈尔滨均设有办事机构，为中国的用户提供市场运作、客户服务、维修维护、技术支持、产品培训、物流配送等。