致揚科技利用DAQ卡完成各種儀器之客製化控制

Author(s):
李 怡樵 - 致揚科技

Industry:
Semiconductor, Electromechanics/ Electrotechnics

Products:
Data Acquisition, LabVIEW, Software

The Challenge:
本公司以光電/半導體設備電子模組及真空系統相關之銷售及維修為主。因此，面對各種不同的設備和儀器，如何能在短時間內快速有效的達成與機器的通訊控制即是主要的課題。

The Solution:
針對不同機型的遠端控制輸出入埠，利用DAQ卡上的類比/數位輸出入功能達成完整的通訊控制。甚至當維修完成後，也能針對設備在客戶端不同的操作需求，利用LabVIEW的程式彈性完成客製化的出貨測試。

1. 維修上所遭遇到的困難

        以一台光碟廠的DVD生產設備為例，其中包含了許多種類的感測器、功率產生器、馬達以及各種控制器。一般而言，是透過PLC統整各種不同儀器的通訊控制。當其中單一儀器損壞時，若無原廠的通訊軟硬體，是無法單獨針對特定儀器進行控制通訊。更遑論進一步加以維修。因此，當我們接到一種新的儀器時，如何通訊？得花多少錢？得花多少時間？就變成很重要的課題。

 

2. 研究過程中遇到的瓶頸及解決方法?

        業界提供這種針對「單一儀器的通訊控制」服務的廠商少之又少。就算願意提供類似的服務，製作的時間和金錢也很可觀。本公司在還沒引進NI的產品以前，曾經請德國某家公司針對某幾款DC/RF功率產生器製作通訊軟硬體。不但金額高達百萬元之譜、從製作到完成更花了數個月之久。另外，也無法使用在不同種類的設備儀器上。

        因此，在本公司的維修通訊測試要求上，有幾點是主要的考量：第一、具有足夠多的類比/數位輸出入埠；第二、價格尚須具有競爭力；第三、須能夠快速完成；第四、能夠彈性運用程式客製化測試程序。

        以NI的DAQCard-6024E來說，因為他是使用PCMCIA介面，可以裝在筆記型電腦內。在可攜性上非常便利，另外現在NI有出USB介面的DAQ卡，也是隨插即用攜帶方便。在價格跟效能上 6024E也能滿足大部分平行序列傳輸的要求，讓我以便宜的成本，針對各種不同機型製作測試製具。再搭配LabVIEW軟體，不但能夠快速完成使用者人機介面，程式的彈性也讓日後的修正和客製化要求變得很容易。

 

3. 系統架構說明

        茲以某家廠商馬達控制器之測試製具簡要說明測試系統架構。

上圖中，最左方為DAQ卡，即下圖左所示。需搭配下圖右SHC68-68_EP Cable。

 

 

以往此Cable需搭配NI之端子台使用。但其實NI或市場上有賣客製化68pin接頭（下圖左）。因此即可自行製作簡易的訊號轉接器。

如上圖右所示，透過簡易之自製轉接器，左上方的15pin母頭即可連接某家馬達控制器。下方6pin公頭用以連接一轉速計測量馬達轉速。

在程式設計上，LabVIEW最為人所稱道的便是非常容易上手的人機使用者介面。針對此馬達轉速計，可以很輕易設計出美觀的介面。

 

而圖控式的程式語言，強大且直覺性的開發環境，再再都讓工程師能夠在幾天之內完成軟體開發。另外還可以自行設計專屬的Icon  做出客製化的程式。

 

 

 

 

 

4. 簡單描述如何學習使用NI 產品, (技術人員現場指導, 範例程式, 網站資源, 電話技術支援, 或教育訓練…等)

        NI提供許多學習資源給客戶來確保客戶能成功。對於初次接觸量測領域的人來說，NI有許多免費實機操作課程，是非常實用的。另外還有研討會、參加後不但對特定主題有深入的瞭解，參加過程還可以與NI工程師面對面直接的討論。在寫程式時若有問題時，也可透過瀏覽NI的網頁和台灣官方討論區，或者也可以直接打電話詢問NI的應用工程師，都一定能有所進展。因此雖然本人接觸NI、LabVIEW只有短短一年的時間，卻能夠很快掌握相關原理完成一個又一個的儀器測試工具製作。

 

5. 使用後的心得及對NI服務的感想或建議

        在測試設備開發時，其實有許多相關問題需要注意。如：第一、電腦與硬體的驅動問題；第二、類比數位電路轉換、突波防護、濾波等電路技術問題；第三、軟體的使用者人機介面問題。光是把這些問題解決，就已經耗費相當多的時間。但由於NI產品在軟體、硬體搭配的完整性，再加上基本的電子電路學知識，便可以快速完成真正所需要做的事情—通訊控制。

        另外NI有一點值得稱道的地方是在保固方面的魄力。雖然大部分NI的低價產品僅提供一年的保固，但產品損壞更換上毫不手軟。在剛接觸NI的產品時，曾經因為電路設計錯誤導致過高的電流打壞DAQ卡的部份功能。申請維修時，因為在保固內，NI二話不說換給我ㄧ張新的DAQ卡。幾萬的東西這樣以客戶為上的態度，不但給了我極佳的印象，也大幅提升了對該產品的信心。

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李 怡樵
致揚科技
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