TWI342990B

TWI342990B - Configurable plc and scada-based control system

Info

Publication number: TWI342990B
Application number: TW093115162A
Authority: TW
Inventors: Mark W Hylden; Brad Alan Alexander; Christopher Allen Wichman; Wesley D Lafortune
Original assignee: Air Liquide Electronics Us Lp
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2011-06-01
Also published as: IL172505A; WO2005008349A1; EP1631868A1; TW200504559A; US6799080B1; KR20110121728A; KR101105498B1; IL172505A0; CN100552576C; KR20060012327A; CN1577192A; JP4908219B2; JP2007504570A

Description

T342990 • · \ -- - - 丨00年丨月27日修正替換頁九、發明說明：一'~~—---- 嘁【發明所屬之技術領域】本發明一般係關於一種控制並監視製造程序的系統，更特定言之，係關於此類可採用最小軟體修改所配置的系統。【先前技術】 ” 目前的製造監視及控制系統允許添加物件或組件給受到監視及控制的處理系統，但是係在固定邏輯及/或輸入/輸出 (I/O)組慼内添加此類物件或組件。使用者必須修改監視及 φ 控制系統中的軟體，以便在所提供的固定組態之外操作。為做到此點，通常需要技能熟練的軟體工程師，並且所需編碼通常很複雜、乏味並難以除錯。因此，為克服先前技術中的問題，常感需要開發製造程序所用的監視及控制系統，其在配置各種具有明顯不同特徵及邏輯的工具及裝置 δ中較靈活地允許使用者輕易定義物件。而且，需要此類系統以允a午使用者輕易地指定製造程序内任一所需位置中的輸入/輸出（I/O)，以便能輕易地更新系統組態，並採用最 0 少電腦化控制系統之手動定址來完成監視及控制功能，而無需使用者具有任何程式設計技能。製造電子裝置（例如固態或積體電路裝置）依賴於使用化學品，其在技術系統中係透過自動分配網路加以傳遞。此類處理系統亦通常包括幫浦、攪拌機、廣延管路、閥箱等，其全部需要控制機制及系統，以安全、及時地傳遞各種化學品傳至其相關使用點。目前使用的控制系統通常依賴於商用或專屬控制硬體系統，其透過使用自訂或至少部分自 6 ' 100年丨月27曰修正替換頁訂的軟體加以程式化&該等已知系統需要修改軟體以便適應化學系統中的任何變化，並通常需要高技能軟體工程師提供服務。因此，此類系統的靈活性受到限制，並需要大量時間來制定系統變化，此繼而增加因停工而引起的成本以及對額外人員的依賴。【發明内容】在先前技術問題的情況下，本發明提供電腦化以實行工業程序的控制及監視之可配置控制系統（configurabie control system ; CCS)，並允許透過使用用以配置該系統的 _ 構件來迅速部署並修改該系統’而無需任何軟體或程式化修改。應注意雖然說明本發明係用於與電子裝置之製造相關的化學系統中化學品的傳遞、工具、閥箱及其他裝置的運行之控制及監視，但是本發明並不限於此，而可應用於其他製造環境《本發明包括構件用以允許製造系統得以輕易地配置、添加或刪除工具、間箱、修改化學品之分配、以及刪除或添加使用點，同時大體消除相關化學系統或製造程序之停省工。在本發明之一項具體實施例中’可配置控制系統（CCS) 包括三組件軟體應用程式，第一軟體組件為組態工具，第 '—，、且件為CCS監督控制及資料獲得（Supervisory Control And Data Acquisition; SCADA)應用程式，而第三組件為 CCS 可程式邏輯控制器（pr〇grammable Logic Controller ; PLC)應用程式β 在較佳具體實施例中组·態工具組件包括以表格為基礎的 1342990 100年1月27日修正替換頁圖形使用者介面（graphical user interface ; GUI)，以允，使用者定義製造或處理系統(例如化學系統)之實體及邏輯組態。監督控制及資料獲得軟體組件提供下載構件，其用以下載來自組態工具的組態檔案至化學監視系統 monitoring system ; CMS)以及可程式邏輯控制器 (programmable logic contro丨丨er ; PLC)應用程式。監督控制及資料獲得應用程式亦根據透過組態工具定義的系統來部署變化並自動產生圖形及警報。第三軟體組件為CCS可程式邏輯控制器應用程式，其使用組態檔案來定義製造或處理系統之物件及邏輯，該定義係藉由根據經由組態工具定義的系統而指定輸入/輸出（1/0) 以及邏輯。當本發明之各具體實施例用於（例如）化學處理系統時，其提供「隨插即用」構件，以允許使用者輕易地添加或移除工具，添加或移除閥箱，添加或移除1/0控制器，添加或移除設備控制器，改變化學品之分配，修改控制信號等，全部無需軟體修改。【實施方式】本發明提供一種可配置控制系統（CCS)，其用以允許製造程序系統之使用者配置並重新配置其系統，而無需改變系統軟體。解說本發明之各具體實施例的運行係與通常由固態裝置或半導體製造商使用的化學處理系統相關，以允許此類使用者迅速添加、修改、删除組件，並依據相關化學 ^42990 100年1月27曰修正替換頁品傳遞網路中所堂 -- 复化改變相關處理系統中的控制信號，而王無需改變敕# ^ _ 體通*而s，本發明之各具體實施例允终在控制系統中進進仃此類釔化，而無需化學處理系統操作停工。夕考圖1纟本發明之—項具體實施例中，本發明之可配工制系、先（CCS)包括化學監視伺服器l(CMs飼服器），以 f可程式邏輯控制器8(PLC)QCMS伺服器i通常為個人電 ® /、中載入有男料庫及圖形使用者介面軟體程式，以及

監督控制及資料獲得（SCADA)應用程如之軟體程式。使用者將組態資訊輸入以表格為基礎的圖形使用者介面 (I) /、係在電腦監視器(圖中未顯示)上顯示為螢幕影像’由此將資料輸入組態工具2。組態工具2自動產生包含資料表的資料庫檔案4中的組態資料庫。ccs亦包括可程式邏輯控制器（PLC)8，其經由可程式邏輯控制器應用程式9 加以程式化。應注意組態資料庫4包括監督控制及資料獲得應用程式11以及可程式邏輯控制器應用程式9之各應用裎式所用的資料庫。CMS伺服器i根據透過組態卫具2定義的處理系統來部署變化並自動產生圖形及警報。可程式邏輯控制應用程式9根據透過組態工具2經由已建立的組熊資料檔案4所定義之程序系統來指定1/〇及邏輯。在將資訊輸入組態工具2之後，為使用營幕影像，使用者接著開啟監督控制及資料獲得軟體程式，然後從監督控制及資料獲得應用程式11之軟體主頁開啟部署工具3 9透過使用提供關於部署工具3的使用者介面之螢幕影像，使用=接 9 ΤΪ42990 ·* . I —----- ------ 100年1月27曰修正替換頁著可繼續更新監督控制及資料獲得之組態資料庫5，以及可程式邏輯控制器之資料陣列或資料庫〖〇。如圖1所進—步顯示，將具有自訂手本的下載應用程式7用以下載來自部署工具3的資料庫至可程式邏輯控制器之資料陣列1〇。部署工具3更新監督控制及資料獲得之組態資料庫5以具有使用者經由組態工具2所做的任何改變。監督控制及資料獲得應用程式1 1藉由根據更新的監督控制及資料獲得之組態資料庫5而更新監督控制及資料獲得之顯示軟體6來自動 • 回應。部署工具3亦下載來自資料庫4的可程式邏輯控制器之組態資料至可程式邏輯控制器8，如先前所說明。在本發明之較佳具體實施例中，由Allen-Bradley控制邏輯處理器提供可程式邏輯控制器8。利用標準驅動器（例如R〇ckweii 自動化RSLinx)以將可程式邏輯控制器資料陣列ι〇中的組態資訊轉換為可由可程式邏輯控制器8讀取的陣列格式。應注意並非一定要將監督控制及資料獲得應用程式丨1、下載應用程式7以及可程式邏輯邏輯控制器應用程式9下載鲁至相同個人電腦（Pers_U〇mPuter ; PC)。無論如何，提供 CMS伺服器1的個人電腦亦表示可程式人機介面（h Machine lnterface ; HMI)，或人機介面（Man Machine Interface; MMI)。而且，如先前所述，在本發明中重要的係注意：組態資料庫4及GUI程式係用以建立監督控制及資料獲得應用程式11與可程式邏輯控制器應用程式9兩者所需的資料庫。可程式邏輯控制器資料陣列1〇之結構使 RSLinx能有效地下載來自部署工具3的資料至可程式邏輯 10 1342990 100年1月27日修正替換頁控制器8。 ~' -- 士以下所示，使用圖形使用者介面允許使用者定義製造程序系統之實體及邏輯組態，例如由複數個互連裝置、工具、控制器等組成的組態。基於解說之目#，說明本發明之使用與化學處理系統相關’該等系統之典型系統係用以製造半導體裝置。此類化學系統通常包括化學品分配模組、攪拌模組、收集模組、閥箱、可程式邏輯控制器、現 % IO面板、程序工具、用以承載各種化學品並將其從供應點傳遞至使用點的管路、介面面板、電腦顯示器、用則呆存各種化學產品的儲罐等。可將組態工具2程式化於各種軟體開發環境及包括以網路為基礎的語言之語言中，以提供由本發明提供的所需功能。在較佳具體實施例中，組態工具2為由微軟公司（Micr〇s〇ft c〇rp〇rati〇n)提供的以 Microsoft Access為基礎之軟體應用程式。在較佳具體實施例中，由組態工具2建立的組態資料庫4 為以Microsoft Access為基礎的軟體，其用以說明相關製造程序系統（在此範例中.為化學系統）之組態。組態資料庫檔案鲁 4包含用於以下解說的系統之變數，其係由監督控制及=料獲得應用程式Η及可程式邏輯控制器（pLC)應用程式9讀取。亦可由其他軟體（例如用以在電腦網路上進行通信的可擴充標示語言（extensible markup language; XML))提供組態資料庫擋案4。 ^ 部署工具3為監督控制及資料獲得之軟體應用程式，其用以下栽來自組態檔案4的資料，如先前所說明。在較佳具體 m2990 .. -· 實施例中部署工具3係基於由通用 ⑽年1 Θ 27日修正替換頁電氣公司（General

Electric Corporation)提供的Cimplicity軟體。在較佳具體實施例中’監督控制及資料獲得應用程式丨丨亦為以ge Cimplicity為基礎的軟體。程式化CMS伺服器1以監視相關系統之狀況，並提供主要人/機介面給相關處理系統之使用者或操作者。可以為任可應用本發明的製造程序系統開發監督控制及資料,得廣用程式11。 Φ 可程式邏輯控制器應用程式9為從組態檔案4接收資料以定義相關系統（在此範例中為化學系統）之物件及邏輯的軟體應用程式。在較佳具體實施例中，將AUen_Bradley軟體（由 Allen-Bradley公司提供）用以程式化相關A1ien_Bradiey可程式邏輯控制器8。參考圖2 ’顯示本發明之各具體實施例係用於化學處理系統或網路13。應注意雖然解說本發明之各具體實施例係用於化學處理系統，如先前所述，但是本發明並不限於此，鲁而可肖於除化學處理系統以外的线。如圖所#，化學處理系統包括CCS組態工具2、CMS伺服器！、單一或冗餘可程式邏輯控制器8(圖中顯示其具有冗餘可程式邏輯控制器 8A及8B)，以及本發明之其他元件，如先前所說明。而且，將監督控制及資料獲得應用程式u用以㈣化.飼服器 1可私式邏輯控制器應用程式9係用於可程式邏輯控制器 8。 ° 化學處理系統之解說性粗件亦包括化學品分配模組12、 12 1342990 100年1月27日修正替換頁網路設针藉由（例如）允上消除停工，而不中斷 I/O控制器14、工具1 8以及閥箱1 6。許添加分配器及攪拌器模組來實質現有系統的運行。亦熟知為資料集中器的冗餘可程式邏輯控制β 8控制分配系、統。在此範例中，控制器μ聯合運行以管理安全傳遞化學產品至處理工具18所需要的信號及邏輯。監督控制及資料獲得應用程式u僅提供監視而並非與控制化學品之傳遞相關。如圖3所示，典型的先前化學處理系統以及非化學處理系統需要技能熟練的軟體工程師進行之味的編碼，以便最初配置系統並在後來改變系統。需要螢幕影像％、28及3〇以配置並改變系統’螢幕影像28顯示出通常必須加以處理的大置編碼。，透過使用本發明之各具體實施例，可實質上消除先前技術所需要的乏味編碼。對於圖2之化學系統13以及其他製造系統而言，本發明之CCS系統必須在使用之前加以初始化。現在解說本發明之使用的優點。參考圖4，為初始化並在後來改變化學系統13，使用者操作（例如）CMS伺服器1之顯 · 示器或監視器，以調出Main Select Screen(主選擇螢幕）32，如圖4所示。使用者將首先定址下拉螢幕「Object(物件）」，並在此範例中從〇bject Menu(物件功能表）中選擇「R〇〇m(房間）」。在此選擇之後，使用者接著使用「Action(動作）項目之之下拉功能表，並在此範例申選擇「Add(添加）」，然後選擇或按「Next(下一個）」。使用者接著會看到R〇〇m Add(添房間）螢幕影像34，如圖5所示。使用者接著輸入所需R〇〇m 13 1342990 __ 丨〇〇年1月27日修正替換頁 _ 名稱並按下Finish(完成）。繼續系統之最初組態’接著會向使用者自動揭示圖4之

Main Select Screen 32。在揭示 Main Select Screen 32之後，使用者使用「Object」的下拉功能表，並選擇所需化學品系統。此選擇之後，使用者定址「Action」之下拉功能表並選擇Add，然後選擇「Next」。本CCS藉由向使用者呈現螢幕影像36(參見圖6)「Chemical System-Add(化學品系統_添加）」來回應。使用者輸入所需化學品名稱及化學品室，然 • 後按下「Finish」（應注意無論指示按或按下，此通常係藉由使用相關電腦滑鼠來完成）。本發明之CCS自動返回至螢幕影像32 Main Select * Screen(參見圖4)。在此範例中，使用者定址〇bject下拉功能表並選擇FI〇P(Fie丨dI0Panel;現場1〇面板），而且從Acti〇n 下拉功能表選擇Add’然後按下Next。接著，CCS藉由向使用者呈現螢幕影像38(參見圖7)Field 10 Panel-Add(現場10 面板-添加）來回應。使用者接著輸入FI〇p名稱，定址下拉 _ 功能表以選擇LAN(Local Area Network ;區域網路），並使用下拉功能表以選擇「Node(節點）」。作出該等選擇之後，使用者接著按Finish。接著，使用者自動返回至圖4之主選擇螢幕32。使用者定址〇bject之下拉功能表，並選擇所需 CDM(Chemical Distribution Module ;化學分配模組），定址

Actl〇n之下拉功能表並選擇Add，然後按Next。

如圖8所示，ccs提供螢幕影像4〇 CDM-Adci，由此使用者定址相關下拉功能表以選擇化學品、所需類型的cDM 14 1342990 100年1月27曰修正替換頁 1 2 (化學分配模組）以及ip位址，然後輸入所選CDM丨2的名稱並按Finish。作為回應，CCS顯示下拉功能表以允許使用，者挑選所需類型的Signal(信號）、可應用的FI〇P、適當的 Slot(槽）、以及point(點）。使用者亦必須使用下拉功能表以為新近添加的CDM 12選擇或挑選供應及觸發資訊。做出此選擇之後’使用者按Finish，而CCS顯示Assign 10(指定1〇) 螢幕顯示來回應，允許使用者挑選備用1〇並按壓Fin丨sh。 CCS藉由自動返回顯示至Main Select Screen 32(參見圖4) 來回應。使用者接著定址Object之下拉功能表以選擇閥箱， 0 然後選擇Action之地址及下拉功能表並選擇Add，隨後按 Next。CCS藉由顯示螢幕影像42 Vaive B〇x_Add(閥箱添加’參見圖9)來回應。.使用者接著藉由在空白資料欄位輸入或在適用情況下利用相關下拉功能表來輸入資料，以提供所有資訊，並接著按Next。CCS藉由顯示螢幕影像44 Tool-Add(工具-添加；參見圖10)來回應。使用者接著必須在適¥ ;貝料欄位令輸入工具名稱，從資料攔位中的相關下拉功能表選擇Tool Type(工具類型），並視需要輸入τ〇〇丨 · Location(工具位置）。使用者亦必須按下適當箭頭按鍵以移動化學品至相關T〇〇lb〇x(工具箱）之r Chems」，然後按〇使用者接著會看到螢幕影像I0 Choice Screen(I〇選擇勞幕；圖1f7未顯示），定址螢幕以選擇備用1〇，然後使用者按

Finish。CCS藉由顯示圖 4之 Main Select Screen 32 來回應，由此使用者使用適當下拉功能表以自〇bject選擇閥箱自 Action選擇Add，然後按Next。 15 1342990 100年1月27日修正替換頁如圖11所示，使用者接著會看到螢幕影像46，其允許使用者選擇閥箱來供應工具，藉由利用相關下拉功能表填充空白欄位而做出該選擇。CCS藉由提供新影像螢幕（圖中未頁示）以允a午使用選擇工具準備就緒FI〇p及模組來回應使用者按下Next。此完成解說性化學系統之最初組態。隨後配置解說性化學系統，使用者可能會希望改變某程序流程路徑，或組態之其他方面。圖12之流程圖顯示步驟 50至62，其用以允許使用者對解說性化學系統輕易地做出所需改變。步驟50至62對使用者的要求报小，如以下所顯示。例如’為改變解說的化學系統，在使用者輪入適當工具名稱、使用下拉功能表以***Tool Type並可視需要包括工具位置之後，使用者在此範例中定址圖4之主要功能表32 以呈現螢幕影像7〇(參見圖13)「Tool Add 1: Form(添加工具 1 :表格）」。如先前所說明，使用者按適當箭頭以為指示的工具選擇化學品。此後，使用者按Next。CCS藉由呈現螢幕影像72(參見圖14)「Tool Add 2: Form」來回應。使用者接著定址所示資料欄位的各下拉功能表以在需要的情況下指定1〇 ’然後按Finish。CCS藉由調出螢幕影像74 「Depl〇yment T〇〇l cIM(部署工具CIM)」（如圖15所示）來回應°使用者簡單地使用電腦滑鼠以定址所需觸發按鈕來部署先前所做的改變。以上已結合圖4至1 5部分解說本人/機介面。在本化學處理系統之範例中，利用具有相關下拉功能表的主要選擇螢 16 1342990 100年1月27日修正替換頁幕之解說的使用’以及具有適當下拉功能表^— 資料欄位的其他相關螢幕影像，以允許使用者輕易地配置並控制相關製造程序系統。例如，在解說的化學系統中，可開發本發明解說的螢幕影像以方便許多不同功能。該等功忐可包括添加或刪除工具，添加或刪除分別送往及來自工具的化學品，重新命名工具，添加或刪除閥箱添加或刪除FIOP(現場1〇面板）’添加或刪除工具類型，添加或刪除闊箱類型’添加或刪除輔助信號，添加或刪除 FMS(Fact〇ry Monitoring System ;工廠監視系統），添加或刪除CDM(化學分配模組）等。採用此方式，使用者可透過養使用本發明來迅速配置或重新配置製造程序系統，而無需軟體修改。解說用於化學處理系統的組態工具2允許使用者添加、編緝以及刪除系統物件。該等物件可包括化學品室、分配器或攪拌器系統、閥箱、使用點及辅助信號。而且，其允許使用者採用IO Anywhere系統配置信號位置，以將系統1〇信號放置於控制系統中的任一點從而提供靈活性，並限制^ 構及硬體成本。而且，其允許使用者配置各系統組件所需要的信號，例如定義閥箱為具有特定數量的洩漏感應器。而且，其使使用者能配置系統操作邏輯，例如啟動（例如）工具及供應閥門所需要的信號。而且，其允許使用者根據耘序系統之特定需要來配置安全邏輯，例如在閥箱洩漏情况下的隔離或停機協定。圖16至20解說在此範例中改變可配置控制系統以刪除工 17 1342990 .♦ · 「 . 100年1月27日修正替換頁具之程序。圖16顯示定位在PC中的監督控制及資料獲得 Distribution Status Screen(分配狀態螢幕）。圖16 中的 CDM 指示最初將四個工具（ΤΙ、T2、T3及T4)與CDM連接。若使用者決定藉由從製造程序中消除τ〇〇1來修改製造設備，則使用者必須從圖17所示的組態工具的Main SeUct Screen開始。使用下拉功能表，使用者選擇丁〇〇1及Deiete(刪除）’接著選擇「Next」以如圖1 8所示而繼續。顯現的下一螢幕為圖18所示的T〇〇l_Delete(工具_删除）榮 • 幕。使用下拉功能表，使用者選擇要刪除的Tool。在此範例t，使用者選擇Tool 4(T4)以從組態控制系統中將其刪除。使用者接著按Finish以實施對組態資料庫的更新。接著，使用者從監督控制及資料獲得應用程序存取部署工具。在部署工具螢幕（圖19)中，使用者下載新資料至可程式邏輯控制器8A、8B，並更新CMS伺服器1的監督控制及資料獲得之顯示及資料庫。在最佳組態中，將存在二冗餘了私式邏輯控制器8A、8B ’如圖2所示。因此，於可程式鲁邏輯控制器88在控制製造程序的同時，使用者可下載新資料至可程式邏輯控制器8A。一旦更新可程式邏輯控制器 8A，則使用者將控制切換至可程式邏輯控制器8a，接著更新可式邏輯控制器8B。使用者亦藉由按下對應的按鈕來更新I督控制及資料獲得之顯示及資料庫，如圖丨9所示。圖20顯示更新的監督控制及資料獲得之分配監督控制及資料獲得螢幕。如所期望，丁4得以刪除，而該連接現為cdm 的備用連接。 18 100年1月27日修正替換頁概述而5 ’進—步參考圖1及2 ’ CCS係由複數個組件組成’其組合式建立使用者可配置人機介© (MMI)，以及解說的化學分配系統13之程序控制。在此範例中，如圖2所不’亦f要在可程式邏輯控帝J||8與包括在cms伺服器^中的PC之間提供乙太網路通信。系統的基本概念係、建立化學分=系統之控制組態，並將組態儲存於組態資料庫4中。以非节結構化及獨特格式放置儲存於資料庫中的資訊。將資料庫4劃分為可程式邏輯控制器資料陣列1〇及監督控制及資料獲得資料庫5。可程式邏輯控制器資料陣列ig包括以— 方式佈置的表以與可程式邏輯控制器8令所佈置的記憶體陣列匹配。因為ccs得以配置，所以該等資料庫表令聚集有輸入增出點位置及/或致動此特定邏輯表利的邏輯，以及針對實行邏輯多少次的指數數字。表中亦儲存其他資1 (例如定時器預置），其與可程式邏輯控制器8中的記憶體陣列匹配。將可程式邏輯控制器應用程式軟體9設計成約為可置控制系統之最大體形（最大數量的分配輸入/輸出點、），要控制的物件之最大體形(使用點、閥箱洩漏點藉由籲指定獨特數字給可程式邏輯控制器8之控制系統中各可能的輪入/輸出點，可程式邏輯控制器資料陣列1〇變得與可：式邏輯控制器應用程式軟體9中邏輯陣列相匹配。知程式邏輯控制器8之邏輯，採用RSLinx及DDE命令的下栽工將資訊從各可程式邏輯控制器f料庫陣_逐個移入可程式邏輯控制器應用程式9,並使儲存於資料庫1〇中次 °凡來集在可程式邏輯控制器之應用程式邏輯陣列中。、\ 下裁 T342990 100年1月27曰修正替換頁工具7將邏輯陣列載入（例如）離線可程式邏輯控制器8 A，並且s邏輯要變得具有活動性時，將系統中分配的I/O之控制從活動可程式邏輯控制器8八切換為備用可程式邏輯控制器 8B，並且新控制邏輯會接續，如先前所述。曾經活動的可程式邏輯控制器8A現在為備用，並經由下載工具7將資訊載入此可程式邏輯控制器8A。組態下載陣列CDA為二維雙整數陣列「mNT」，其包含真實世界輸入、輸出之參考位置’以及儲存於μ—阶

Array(主位元陣列）中的内部變數。CDA使用參考位置來查找Main Bit Array之輸入或輸出或内部位元的狀態接著使用低「〇」或高「1」狀態來實行邏輯。組態下載陣列為二維陣列，但是具有變化的長度，決於必須加以實行以決疋所需結果的邏輯。CDA之設計為二維DINT陣列其具有主要尺度指數及次要尺度指數。主要指數係 ^ π κ你用於資料集中器邏輯中作為For/Next循環指令中的指數。次要尺卢浐數勺含自Main Bit陣列的輸入或輸出或内部位元之參考1 要尺度稱為「指數」，而次要尺度係理解為係數範例：組態下載陣列

Temp 〇 1 2 7900 係數2 未選擇 1 〇指數係數0 係數1 1 2 20 1342990 100年1月27日修正替換頁最大數字

TempO : Tempo為用於資料集令器可程式邏輯控制器8邏 ' 輯之本地變數名稱，其指組態下載陣列中的係數〇。對於某些CDA而言，Temp#範圍係從〇至15〇。CDA範例中的Temp 列具有各行之Temp#或用於邏輯的係數。係數〇至15〇包含真實世界輸入或輸出的位置。未選擇.為組態工具儲存於係數中的Μ A · B it陣列之參考位置，其中並未選擇或需要或使用邏輯係數。若係數參考位置為0，則MA.Bit陣列中位置〇處的狀態一直為〇。若係數 · 位置為1，則MA.Bit陣列中位置丨處的狀態一直為丨。係數值 7900為將永遠無法得以檢驗的「垃圾輸出」之參考位置。因為各類型CDA的邏輯不同，所以未選擇列顯示出應用於「未選擇」選項的係、數值。由組態卫具軟體來決定將〇或i 或7900放入CDA。根據類似道理’監督控制及資料獲得應用程式軟體U亦使用預疋資料庫表，其中聚集監督控制及資料獲得應用程式之組態資料。因為監督控制及資料獲得應用程式軟體11 鲁及組態工具應用程式軟體以及組態資料庫4均駐留於個人電腦9(圖中未顯示)中’所以監督控制及資料獲得應用程式 η直接存取資料庫4以建立物件及動畫以檢視程式運行。下載工具僅需要更新監督控制及資料獲得標記資料庫。監督控似資料獲得應用H11處於u鏈接的、預先聚集最大數量物件的可視螢幕之中心。監督控制及資料獲得螢幕上的物件保持在關閉狀態，除非組態工具軟體激 21 1342990 100年1月27日修正替換頁活該等物件。從組態工具f料庫4 +獲得物件的致動及物件標記的建立《每次開啟鏈接螢幕時，監督控制及資料獲得應用程式11從組態資料庫4中搜集其動畫資料，並啟動電腦監視益（圖t未顯示）之螢幕上的物件。監督控制及資料獲得標記為駐留於可程式邏輯控制器8中的一組1/〇點地址。監督控制及資料獲得軟體使用RSUnx或其他通信〇pc驅動器來〃 "T程式邏輯控制器通#並決定監督控制及資料獲得標記的狀況。接著根據標記的狀態出現動畫。例如，若使用者定義閥箱之-^ι/α點。根據閥箱所應出現於螢幕上之位置，監督控制及資料獲得應用程式利用組態資料庫建立包含I/O點位址的標記，指定其以激活閥箱茂漏點之監督控制及資料獲得物件，經由RSLinx與標記的狀態（開啟或關閉）進行通信，並相應地激活該狀態。此係針對所有與螢幕相關的物件所為。如以上所顯示，本發明之可配置控制系統允許使用者輕易地配置並改變製造程序系統，而無需程式設計者改變軟體。CCS允許使用者輕易地添加、刪除、重新命名、檢視或建立相關製造程序系統中的物件。本發明之效應係因使用者的製造程序而為使用者提供「隨插即用」環境。雖然已顯示並說明本發明之各具體實施例，但是本發明並不限於該等具體實施例。熟習此項技術者可能會認識到該等具體實施例之某些修改，料修改由所附申請專利範圍之精神及範疇涵蓋。【圖式簡單說明】 22 1342990 100年1月27日修正替換頁以上已參考圖式說明本發明之各具體實施例其中由相同參考名稱指示相同項目，其中：圖1為一方塊示意圖，其顯示本發明之—項具體實施例；圖2為一方塊示意圖，其顯示包括本發明的製造程序系統之範例；圖3為用以配置或改變處理或製造系統的先前技術系統中需要的典型螢幕影像之範例；圖4至11顯示本發明之各具體實施例的螢幕影像，其作為本發明之一使用範例，用以最初配置化學處理系統；圖12顯示用以改變本發明之具體實施例的解說性化學系統之組態的方法之流程圖；圖13至15顯示螢幕影像，其解說使用者可容易地實施本發明以添加工具並在配置解說性化學處理系統中選擇化學品；以及圖16至20顯示螢幕影像，其解說使用者可容易地實施本發明以删除工具。【主要元件符號說明】 1 化學監視系統伺服器 2 組態工具 3 部署工具 4 資料庫檔案 5 監督控制及資料獲得之組態資料庫 6 監督控制及資料獲得之顯示軟體 7 具有自訂手本的下載應用程式 23 1342990 8 可程式邏輯控制器 9 可程式邏輯控制器應用程式 10 可程式邏輯控制器資料陣列 11 監督控制及資料獲得應用程式 12 化學分配模組 13 化學處理系統 14 控制器 16 閥箱圖例 18 工具 26 螢幕影像 28 螢幕影像 30 螢幕影像 32 主選擇螢幕 34 螢幕影像 40 螢幕影像 42 螢幕影像 44 螢幕影像 46 螢幕影像 70 螢幕影像 72 螢幕影像 ΤΙ 工具 Τ2 工具 Τ3 工具 Τ4 工具

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Claims

1342990 100年1月27日修正替換頁十、申請專利範圍： -一-~ 1. 一種用於一製造程序系統的可配置控制系統（ccs)，其用 · 以使一使用者能迅速配置或重新配置相關處理系統，而無需使用程式化工具，該可配置控制系統包括：組態工具構件’其允許一使用者迅速定義該相關處理系統之貫體、邏輯及控制組態，該組態工具包括用以產生由一使用者在一給定時間實施的該處理系統組態之一組態資料庫檔案的構件；監督控制及資料獲得（SCADA)構件，其自動接收來自該組態資料庫樓案的資料，並運行以部署該處理系統組 · 態’在任一給定時間部署對該處理系統組態的改變，而且自動產生並改變一人機介面（MMI);以及可程式邏輯控制器構件，其自動處理來自該組態資料庫稽案的資料，以在任一給定時間根據所需系統組態來指定輸入/輸出（I/O)及邏輯。 2. 如申請專利範圍第丨項之可配置控制系統，其中該組態工具構件包括：以表格為基礎的圖形使用者介面軟體，其提供具 ® 有下拉功能表的螢幕影像以方便一使用者能配置並改變該相關處理系統。 3. 如申請專利範圍第2項之可配置控制系統，其中該監督控制及資料獲得構件包括：一部署工具’其根據由該組態工具定義的該系統自動產生用於顯示之圊形及警報。 25 1342990 100'年1月27日修正替換頁 . 4.如申請專利範圍第3項之可配置控制系統，其中該監督控制及資料獲得構件進一步包括：監視構件，其監視該相關製造程序系統之狀態。 5.如申請專利範圍第2項之可配置控制系統，其中該可程式邏輯控制器構件包括冗餘可程式邏輯控制器，其用以最大化該相關製造程序系統之正常運行時間。 6·如申請專利範圍第1項之可配置控制系統，其中該組態工具構件包括： • 用以允許一使用者添加、編緝以及刪除系統物件之構件。 7·如申請專利範圍第1項之可配置控制系統，其中該組態工具構件包括：用以允許一使用者配置信號位置以將I/O信號放置於該控制系統中所需要的位置之構件。 8·如申請專利範圍第1項之可配置控制系統，其中該組態工具構件包括： • 用以允許一使用者配置各物件所需要的信號之構件。 9.如申請專利範圍第1項之可配置控制系統，其中該組態工具構件包括：用以允許一使用者配置系統操作邏輯之構件。 I 〇·如申請專利範圍第丨項之可配置控制系統，其中該組態工具構件包括：用以允許一使用者配置系統安全邏輯之構件。 II ·如申請專利範圍第1項之可配置控制系統，其中該組態工 26 1M2990 100年1月27日修正替換頁具構件包括： ' -- 用以允許—使用者添加、編缉以及刪除系統物件之構件；用以允許—使用者配置信號位置以將I/O信號放置於該控制系統中所需要的位置之構件；用以允許一使用者配置各物件所需要的信號之構件；用以允許一使用者配置系統操作邏輯之構件；以及用以允許一使用者配置系統安全邏輯之構件。 12. 如申請專利範圍第3項之可配置控制系統，其中該部署工具係由一以GE Cimplicity為基礎的監督控制及資料獲得 . 軟體應用程式組成。 13. 如申請專利範圍第4項之可配置控制系統，其中該監視構件係由以GE Cimp 1 icity為基礎的監督控制及資料獲得軟體應用程式組成。 14·如申請專利範圍第1項之可配置控制系統，其中該可程式邏輯控制器構件包括一以Allen-Bradley為基礎的軟體應用程式。 15· —種用以提供一可配置控制系統（ccs)以允許一使用者透 € 過使用非可程式工具來迅速配置及/或改變一製造程序系統的方法’該方法包括以下步驟：提供包括複數個功能表驅動式螢幕影像的一圖形使用者介面’以允許一使用者最初配置一化學處理系統；採用一組態工具接收由一使用者經由該等複數個螢幕影像之所選影像輸入的初始化資料； 27 1342990 100年1月27日修正替換頁 . 自動操作該組態工具’以產生包含自該使用者接收的用於5亥化學處理糸統之該組態的一資料庫棺案；自動傳送來自該資料檔案的資料至一監督控制及資料獲得應用程式（SCADA); 自動操作該監督控制及資料獲得，以根據組態資料所疋義的s玄化學處理系統部署變化並產生圖形及警報；及自動傳送來自該資料檔案的資料至一可程式邏輯控制器（PLC)應用程式，其藉由自動指定輸入/輸出丨/〇信號給 φ 組件以根據該目前組態資料致動邏輯而作出回應。 16 ·如申吨專利範圍第丨5項之方法，其進一步包括以下步驟：經由s玄圖升> 使用者介面提供複數個功能表驅動式勞幕影像，以允許一使用者改變該化學處理系統之該組態；採用該組態工具接收由該使用者輸入的資料，以改變該化學處理系統之該組態；自動操作該組態工具以將該資料庫檔案改變為用於該化學處理系統之該新組態； • 自動傳送來自該資料檔案的資料至該監督控制及資料獲得； ' 自動操作該監督控制及資料獲得，以根據該新組態資料部署該等變化並產生圖形及警報；.以及自動傳送來自該資料檔案的該已修改組態資料至該可程式邏輯控制器應用程式，其藉由自動指定輸入/輸出1/〇信號給組件以根據該已修改組態資料致動邏輯而作出回麻。 P·如申請專利範圍第15項之方法，其中提供一圖形使用者介 28 ^42990 100年1月27日修胃面之該步驟進一步包括以下步驟：允許一使用者添加、編缉以及刪除系統物件。如申请專利範圍第1 5項之方法，其中提供一圖形使用者介面之該步驟進一步包括以下步驟：允許一使用者配置信號位置以將I/O信號放置於該控制系統中所需要的位置。 9’如申請專利範圍第15項之方法，其中提供一圖形使用者介面之該步驟進一步包括以下步驟：允許一使用者配置各物件所需要的信號。 2 0 ·如申請專利範圍第丨5項之方法，其中提供一圖形使用者介痛面之該步驟進一步包括以下步驟：允許一使用者配置系統操作邏輯；以及允許一使用者配置系統安全邏輯。

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