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泓格電流測量解決方案在UV曝光機設備監測的應用

泓格電流測量解決方案在UV曝光機設備監測的應用

使用泓格DNM-831I-100V-50A電壓/電流衰減器M-7017RMS-G 8通道True RMS輸入模組以及PMC-5231電錶集中器,測量UV曝光機的電力數據,提供現場人員作為機台預知保養的參考指標。

案例介紹

UV曝光機是製造微機電、光電、二極體大規模積體電路的關鍵影像轉移設備,在生產積體電路的過程中,UV曝光機扮演把積體電路線路圖案轉換到晶片上去的角色,線路尺寸已達奈米等級。

近年來曝光製程快速發展,UV曝光機設備使用者除了產能、產速壓力不斷攀升外,設備老化後的維修費用與維修即時性已成為影響公司競爭力的關鍵因素。此案例說明泓格電流量測解決方案如何協助客戶克服機台電流不一致的問題,完成機台用電數據的收集與分析,進而達到預知保養的目的。

泓格電力測量解決方案

此案例中,管理人員可依據UV曝光機的電力類別,選擇以直流電或交流電的測量方式來測量電壓及電流。泓格DNM-831I-100V-50A作為電壓/電流衰減器,降低電壓及電流後傳輸至M-7017RMS-G 8通道True RMS輸入模組,以Modbus RTU通訊協定傳輸至PMC-5231電錶集中器,再透過Modbus TCP通訊協定,將機台的電壓與電流數據傳送回中控中心。管理人員透過電力數據資料的分析,設定出上下限數值,作為機台預知保養的參考指標。其架構圖如下:

System structure diagram for AC power measurement
交流電量測架構圖
System structure diagram for DC power measurement
直流電量測架構圖

泓格DNM-831I-100V-50A為電壓/電流衰減器,具有一通道電壓衰減器與一通道比流器,其最大電壓及電流輸入範圍可達±100 V與± 50 A,可將電壓衰减至±10 V。可搭配泓格I-7017Z-GM-7017RMSI/O模組使用,測量較大電流量的設備。此案例中,客戶使用DNM-831I-100V-50A,降低及轉換UV曝光機的電壓,以協助測量電力數據

M-7017RMS-G 8通道 True RMS 輸入模組,是一款高精確度整合式 RMS 轉換器,可計算任何複合輸入波形,經過硬體時間平均積分和濾波轉換後,其讀值不需要再經過任何軟體計算,即可得到輸入訊號的 RMS 均方根有效值。其 RMS 輸入範圍可以從 +150 mVrms 到 +10 Vrms,並且每個通道都可以個別設定不同輸入範圍。在此案例中主要應用於將由DNM-831I-100V-50A電壓/電流衰減器傳送而來的AC/DC 訊號轉換成 RMS均方根有效值。

PMC-5231電錶集中器結合電力資料收集、資料備援記錄、網頁操作介面、IF-THEN-ELSE自主邏輯控制、電力需量管理及遠端警報訊息通知等功能。可將M-7017RMS-G RMS輸入模組所轉換的RMS均方根有效值存取並計算後,透過Modbus TCP通訊協定將設備之電流量測數據傳送至中控室電腦。

PMC系列電錶集中器內建網頁伺服器 (Web Server),使用者可藉由瀏覽器直接查看各項電力資訊與設定系統參數。管理人員不必進行繁雜的程式撰寫,僅需透過網頁的設定操作,即可完成電力監控系統的架設。此外,PMC系列電錶集中器具備IF-THEN-ELSE自主邏輯控制及遠端警報訊息通知功能。在此案例中,當PMC-5231電錶集中器判斷UV曝光機的電流數值異常時,可立即發送告警訊息通知管理人員,不論此時與中控端的監控軟體是否連線。

泓格產品為此案例帶來的效益

  • DNM-831I系列提供3000 VDC模内隔離與通道間隔離,當外部機台故障時,可與模組作隔離保護。亦可搭配泓格多樣的I/O輸入模組使用,方便測量較大電流量的設備。

  • 泓格遠端I/O模組支援各種通訊協定,也支援多樣化的I/O訊號種類,包括電流、電壓、應變、溫度等類比與數位信號的輸出/輸入,且備有模內隔離和過壓保護,確保模組以更高的可靠性運行。

  • PMC系列電錶集中器支援多種通訊協定,可透過Modbus TCP/RTU、SNMP、MQTT等通訊協定,而藉由MQTT通訊協定可將資料透過加密的方式傳輸至雲端監控軟體。

  • 如遇上通訊中斷時,PMC系列電錶集中器具備資料補遺功能,可確保資料不漏失,提供完整的電力需量管理及警報通知機制,即時管控設備的用電行為。

IoTstar 工業物聯網雲端管理軟體 電力數據可視化的最佳夥伴

IoTstar是一套由泓格開發的工業物聯網雲端管理軟體,可對泓格WISE/PMC/PMD系列等物聯網控制器以及與控制器所連接的I/O模組、裝置與設備,進行遠程監控和管理。 泓格IoTstar除了可以安裝在Windows系統的私有雲平台上,也可安裝在公有雲平台上(如:Microsoft Azure、IBM Bluemix、Google Cloud或Amazon AWS)。

透過IoTstar Dashboard Service,可依據個人需求,彙整並建立不同的電力資訊Dashboard,並且可分享此Dashboard 給其它人。IoTstar Report Service提供報表統計與查詢服務,系統也能將產生出的報表以PDF和Excel的檔案格式匯出。使用者可透過IoTstar IIoT雲端管理軟體的圖形化界面,得知哪些時段的機台用電量最高,輕鬆找出停機與電耗原因,進而提升機台稼動率

IoTstar Dashboard Service_TC

結語

客戶透過泓格客製化的電流測量解決方案,達到設備預知保養與檢修之目的,不僅能協助現場人員即時掌握需維護的設備,減輕人員的負擔及人力成本,更能提升整體設備效率。

泓格在能源管理領域已耕耘多年,從泰國橄欖油榨油廠的能源管理解決方案,透過機台電力的監測進而達到節能與機台預知保養的兩大目標,到能源管理解決方案在面板製造廠的應用,使用智慧電錶電錶集中器,即時監測產線上之變頻器的電流值,以提升產線機台的稼動率。一路走來,泓格始終如一,在複雜的工業環境中,簡化機台通訊問題,協助客戶建置機台聯網、稼動率OEE的提升、設備預防保養預兆診斷、進而邁向智慧工廠數位轉型。隨著節能減碳的觀念逐漸被重視,泓格也將繼續協助客戶,往ESG永續經營的目標邁進。

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