應用案例

問題

傳統電鍍線只會每隔一段時間記錄各槽的溫度、pH。產品出問題時，只能回頭看那台機台當天大概的溫度曲線和設定，常常找不到原因。

電流也只能看整流器自己回報的數值。但整流器真的出問題時，回報的電流常常看起來正常，實際輸出卻已經異常，只能人工一台一台排查，效率很低，偶發的異常更是查不出原因。

做法

• 每一槽另外加裝電流量測，直接量實際輸出的電流，不靠整流器自己回報。
• 產品進機台時依料號建立紀錄；酸洗段記錄 pH、時間與溫度，電鍍槽每秒記錄電壓與電流。
• 依電流、時間與波形參數計算積分，和設定值比較。

負責範圍

整體規劃與統籌。簡訊與 Email 發送由廠內資訊部門協助。

問題

各產線和設施的設備與環境數值分散在不同地方。製程或設備人員要追查異常，得先找齊即時數值和歷史紀錄，才有資料可比對。

做法

• 透過網路模組串接各產線與設施。
• 先讀機台原有 PLC，點位不夠才加裝人機或 PLC，依現場條件選最省的接法。
• 收集毒性氣體、溫濕度、氣壓與壓差、純水流量及電鍍電流等數值。

負責範圍

統籌這套系統，主要工作自行施作或安排人員施作。廠內資訊部門協助簡訊、Email 發送及串接工廠的管理系統（ERP）。

問題

早期用遠端類比從站（遠端訊號收集模組），把各處感測器訊號一路拉線回主機。每加一個點位都要拉線、設定站號（設備識別編號），擴充會影響到其他配置，配線也越來越複雜。

做法

• 改成就近接到現場的機台 PLC 或人機（操作面板）。
• 點位不夠才加裝人機或 PLC，再經網路傳回主機。依現場條件選最省的接法。

負責範圍

感測器就近接入、點位不足時加裝人機或 PLC、資料經網路回傳。

問題

感測器分散在天花板等各處，壞了要爬天花板到處找，檢查和維護都很麻煩。

做法

• 把感測器集中在一個電控箱，用軟管接到各個要量測的位置。
• 感測器以 RS485 接到人機，再經網路傳回系統。

負責範圍

氣壓與壓差感測器集中配置、軟管接到量測位置、透過人機回傳資料。

問題

各機台用了多少純水沒有數據，難以計算成本，也很難評估省水省電方案。

做法

• 各機台流量計的脈衝訊號先接到機台 PLC 計數。
• 系統再經網路讀取並記錄。

負責範圍

流量計脈衝接入、機台 PLC 計數與純水用量記錄。

問題

在電子廠，設施端的網路型（TCP）溫濕度看板只能用廠商附的軟體讀取，PLC 讀不到，也沒有手冊或人可以問。產線產品時好時壞時，現場需要拿溫濕度紀錄比對，看看是不是環境變化造成。

做法

• 在設施電腦上用通訊監看軟體，觀察原有軟體與設備如何收發資料，弄清楚指令和回傳資料的格式。
• 在 PLC 寫 TCP 輪詢與收發程式，讓 PLC 定時詢問原有設備並讀回資料。
• 有些位置缺少量測點，就加裝溫濕度感測器，其中也有無線感測器。
• 把溫濕度資料接進整廠機台串接與警報系統建置，依產線需要記錄與警報。

負責範圍

分析設備通訊、撰寫 PLC 程式、補裝感測器，並把資料接入整廠系統。

問題

電子廠依廠內安全要求，要在機台旁加裝毒性氣體偵測器。但一些舊機台程式無法更動，也沒有空的點位。

做法

• 把毒性氣體偵測器接進整廠機台串接與警報系統建置。
• 現場加裝遠端 I/O，也就是另外加的輸出模組。整廠系統透過它控制指示燈與警報器，不占用舊機台的 PLC 點位。
• 在各區域外設置螢幕，顯示偵測器的即時數值。

負責範圍

建置整廠機台串接與警報系統建置，毒性氣體監測與警報是其中一部分。

問題

天車沿電鍍槽上方搬運產品。它用約 7～8 顆近接開關感應鐵片的排列，像讀二進位編號一樣辨認二十多個槽位。

線纜跟著天車晃動時，接觸不良的線路會瞬間斷訊，天車就可能判錯槽位，輕則拖延流程，嚴重時會撞槽、造成產品破裂或設備損壞。異常只偶爾出現，守在現場也不一定碰得到。

做法

• 將開關訊號、天車應在哪一槽、系統讀到哪一槽、人工遙控操作及發生時間，接入同頁介紹的整廠機台串接與警報系統建置。
• 另記下人工遙控後有沒有按標準步驟復歸，也就是把設備恢復到規定狀態，供事後回查。
• 訊號短暫中斷或判讀位置與預期不符時，發出警報，以 Email 與手機簡訊通知維修人員。

負責範圍

與維修工程師討論後提出方案，進行訊號拉線、撰寫記錄與判斷程式，以及查出線纜接觸不良（部分請人員協助）。

問題

電子廠的水平生產線開機後，加熱槽要維持約 60～70°C 才能生產。現場曾經熱機好幾小時，槽溫仍上不去，維修人員一時查不出原因。

清洗槽用溢流保持乾淨，也就是持續補入新水，把滿出的水排掉。加熱棒採並聯，多支同時供熱，其中一支壞了，其他仍會運作，當時機台也不會發警報。

做法

• 請設備工程師在機台加熱器的總電源開關處加裝電表，並在各進水處加裝流量計。
• 把加熱器的啟停訊號、用電及進水資料，接入同頁介紹的整廠機台串接與警報系統建置，一起記錄、比對。
• 比對後發現，常溫水補得太多會帶走熱量。也能用功率追查加熱異常。以本案為例，4 支都開時功率約 20 kW，若只有約 15 kW，可判斷其中一支可能故障，再到現場確認。
• 加入自動判斷，功率低於預期或進水量過大時，系統以 Email 與手機簡訊通知相關人員。

負責範圍

規劃整個方案並統籌執行，設備工程師協助加裝電表與流量計。

問題

產線需要量測產品的板厚，當時市售量測機成本較高，現場改採自製方案。

做法

• 用 Keyence KV PLC 搭配接觸式位移感測器，透過 EtherNet/IP 連線。
• 把端子台和線號標清楚。

負責範圍

機構完成後，撰寫控制程式並進行配線、電控設計與現場調整。

開發目標

讓溫室在設定時段自動間歇送肥液，並能從操作畫面調整。

做法

• 先人工調好肥液，再從操作畫面設定自動滴灌的開始、結束、送液與停歇時間。
• 保留手動送液與倒數查看。白天依室溫開關風扇，夜間定時循環通風。

負責範圍

電控箱設計、現場配線、PLC 控制程式、操作畫面與安裝試車，全部自行完成。

遇到的問題與新版改進

第一代遇到的問題

實際使用時遇過通訊中斷和風扇沒啟動。當時系統沒有警報，到現場查線排除。

新版開發中，尚未現場驗證

新版仍在離線開發，尚未裝到現場控制器。程式已加上感測資料檢查。超過設定時間沒收到新資料，就暫停使用這組資料，避免用舊數值控制。連線恢復後，開發預設是連續收到 3 筆有效新資料，才重新採用這組資料。

新版的復電設計會取消停電打斷的那次送液。復電後不補送，回到自動模式等下一次符合設定的送液週期。

開發目標

想長時間記錄植物從幼苗到開花結果的過程，也想比較調整栽培條件前後的變化。市售的縮時攝影機和資料紀錄器價格偏高，學生和植物玩家不容易負擔。於是著手開發一台相機，目標是平價、固定插電，能放在室內種植架、窗邊或溫室使用。

做法

• 先整理使用情境與需求。
• 以 ESP32-S3 為核心設計電路與板上線路。
• 送廠打樣、焊接元件並撰寫程式。

負責範圍

需求與用途規劃、電路設計、打樣、焊接與程式。