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半導體廠晶舟存放機台自動化應用案例

半導體廠晶舟存放機台自動化應用案例

半導體廠晶舟存放機台自動化應用案例

半導體廠晶舟存放機台自動化應用案例

客戶使用泓格CAN-205XD 系列 DeviceNet 遠端 I/O 從站模組AXP-9051-IoT 可程式自動化控制器 (PAC),協助 O 牌 PLC 驅動晶舟存放機台中的各個機關,打造全自動化的晶舟存放流程。

案例介紹

此案例客戶主要提供無塵室先進製程的自動化方案,包括自動化的晶舟存放。晶舟為半導體製程中,常被用以保護、運送與儲存晶圓的一種容器,也可說是在儲存及運輸晶圓時的一道安全防護;而晶舟存放機台則如同製程中的轉運站。在此案例中的晶舟存放機台採用先進機器人技術,並整合多種運動和控制軟件技術,達到全自動化的晶舟存放、檢索與追蹤操作。在原架構中,客戶使用 O 牌 PLC 搭配他牌的 I/O 模組時會出現錯誤碼,因此希望能透過泓格解決方案有效解決此問題。

泓格晶舟存放機台自動化方案

此案例中,客戶以泓格 AXP-9051-IoT 可程式自動化控制器 (PAC) 撰寫驅動程式後,透過 Modbus TCP 通訊協定將資料傳至 O 牌 PLC 與散布在 PLC 中的客製化的泓格 CAN-205XD 系列 I/O 模組,接著再以 Modbus TCP 通訊協定來傳送命令控制晶舟存放機台,並消除錯誤碼的顯示。

其中,晶舟存放機台分為八型與九型,兩種類型分別使用 8 組與 20 組的 CAN-205XD 系列 DeviceNet 遠端 I/O 從站模組,其架構圖如下:

▲ 八型晶圓儲存機台,共8組 I/O模組
▲ 九型晶圓儲存機台,共20組 I/O模組

CAN-205XD 系列 DeviceNet DI/O 從站模組遵循 Volume I/II Release 2.0 DeviceNet 規範,能透過標準的 DeviceNet 通訊協定設定 CAN-205XD 系列模組的組態或存取 DI/DO 通道的狀態。CAN-205XD 系列模組本身也提供標準的 EDS (Electronic Data Sheet) 檔案,透過此檔案,CAN-205XD 系列從站模組可快速連接至各廠牌具標準 DeviceNet 的主站設備。CAN-205XD 模組擁有8 / 16通道隔離型 DO 與8 / 16通道隔離型 DI,能被運用在各種不同的架構上,例如:PNP、NPN、TTL、繼電器等。此案例中,CAN-205XD 模組的 DI 通道負責接收命令; DO 通道則可驅動晶舟存放機台的管路電磁閥、切換閥、調壓閥、調速閥、氣壓缸及電動滑台等。泓格特別為客戶修改 CAN-205XD 模組的韌體與 EDS 檔案,並成功消除錯誤碼的顯示。

AXP-9000-IoT 系列可程式自動化控制器 (PAC) 內置 Windows 10 IoT Enterprise 作業系統,並將計算、I/O 和控制介面一併結合至其中。AXP-9000-IoT 系列 PAC 配有 Intel Core i5-8365UE//Intel Atom E3950 CPU、0/1/2/3/6/7個 I/O擴充插槽、以及各種端口,如: 雙千兆網口、VGA、HDMI、USB、 RS-232 和 RS-485 端口。 其中,本地 I/O 擴充插槽可搭配泓格的 I-9K、I-97K、e-9K 系列 I/O 模組使用;遠端 I/O 擴充則可連接泓格的 Ethernet 或 RS-485 I/O 模組。此案例中,客戶使用 AXP-9051-IoT PAC 寫入驅動程式後,透過 Modbus TCP 通訊協定傳送命令控制 O 牌 PLC。

泓格產品為此案例帶來的效益

  • CAN-205XD 系列 I/O 模組為手掌大小的 DeviceNet 從站 I/O 模組,可輕鬆安裝及節省空間,適合放置於小型機台控制系統中。

  • CAN-205XD 系列 I/O 模組具有輪詢 (Polling) 與位元觸發 (Bit-Strobe) 的 DeviceNet I/O 連線模式,使用者可依案場需求選擇。

  • AXP-9000-IoT 系列 PAC 內置 VGA 和 HDMI 端口,可直接連接至常規的顯示器上,使用者使用顯示器、鍵盤和滑鼠即可操作 HMI 或 SCADA,非常便利。

  • AXP-9000-IoT 系列 PAC 內置 Windows 10 IoT Enterprise 操作系統,同時支援通用 Windows 和傳統 Windows 的應用程序,故在軟體開發時與 Windows 10 有極佳的相容性。

泓格一站式 DeviceNet 產品選購服務

基於 CAN 總線的 DeviceNet 是世界領先的工業自動化網路之一。泓格科技多年來持續在開發DeviceNet 產品,除了推出可搭配泓格 PAC——WinPAC/WinCon/LinCon/I-8000系列主控單元DeviceNet 主站設備,也提供各式 DeviceNet 從站設備,包括: PCI 接口卡、閘道器、I/O模組及DeviceNet 解決方案,並協助客戶解決各種 DeviceNet 的技術問題。

I/O 模組與擴充單元(從站設備): CAN-8×24 系列CAN-2000D 系列 I/O 模組與擴充單元可將感測器和執行器整合至 DeviceNet 網路中,它們都為標準的 DeviceNet 主接口提供相應的 EDS 檔案。CAN-8×24 系列CAN-2000D 系列主要的差別為產品尺寸和擴充能力 ; CAN-8×24 系列適用於集中式控制系統,提供靈活的 I/O 擴充選擇以滿足不同案場的需求 (字符 “x” 代表擴充槽的數量) ; CAN-2000D 系列則適用於分散式控制系統中,是手掌大小的獨立 DeviceNet 從站設備,可放置在狹小的空間內。

閘道器(從站設備): I-7000DGW-7000D 系列閘道器整合不同通訊協定的設備。客戶可以透過此系列模組能輕鬆地將原有的設備整合至 DeviceNet 系統當中。

DeviceNet 主站板卡、主站擴充模組(主站設備): DeviceNet 主站系列產品包括須與泓格 PAC——WinPAC/WinCon/LinCon/I-8000系列主控單元搭配的 I-8124W-G 及 I-87124-G DeviceNet 主站擴充模組PISO-DNM100系列 DeviceNet 主站 PCI 卡、提供 USB 介面的 I-7565-DNM DeviceNet 主站模組。以上產品皆內建 80MHz 186 CPU,可用於高性能的系統之中。

結語

泓格提供的晶舟存放機台自動化解決方案協助客戶無痛整合不同廠牌的設備,同時確保機台運作的穩定性。

泓格提供多樣的 I/O 模組、閘道器與解決方案,為了符合應用端的要求,提供了適切的通訊介面及協定,能安全且可靠的傳輸資料,亦可達到工業物聯網的高度整合。例如: GW-7663 PROFINET 轉 Modbus TCP 的閘道器協助印度鋁輪圈工廠中使用 PROFINET 協定的 PLC 取得 Modbus TCP 主端或從端設備的資料ECAT-M801 系列 EtherCAT 多軸運動控制卡協助行政院原子能委員會核能研究所控制蛇形機械臂,以清理與拆解核能設施

此外,泓格具有強大的 OEM 與 ODM 能力,能依據客戶的需求百分百客製化的打造多樣的遠端 I/O 模組解決方案,與客戶一同打造自動化智慧工廠

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