臺灣博碩士論文加值系統

為滿足業界對於將所有資料納入一個共同平台，以求一致性及易於整合與分析的需求，如何將廠房垂直整合為其首要問題關鍵。至今半導體產業已能藉由SECS/GEM (SEMI Equipment Communication Standard/Generic Equipment Model)通訊協定的使用，實現解決設備與設備間介面標準化的困境。本論文因應此趨勢，冀望以SECS/GEM的通訊協定為基礎，將其修訂為適合台灣傳統產業設備的通訊界面並進行開發與應用。本論文以物件導向程式設計，並以.NET Framework Socket 類別實作 Berkeley 通訊端介面，開發符合SEMI standard規範之操作介面。最後本論文成功取出SECS/GEM規範中基本設備行為與功能，並確實完成與上位控制EAP(Equipment Automatic Program)端進行通訊交握。期待本論文的研究成果對提升台灣傳統產業廠房垂直整合之應用有所助益。

Meet industry needs to integrate all data into one common platform for consistency and ease of integration and analysis, and how to vertically integrate the plant into its main problems. So far, the semiconductor industry has been able to solve the dilemma of standardization between devices and devices through the use of the SECS/GEM (SEMI Equipment Communication Standard/Generic Equipment Model) communication protocol. In response to this trend, this paper hopes to be revised based on the SECS/GEM communication protocol to be a communication interface suitable for Taiwan's traditional industrial equipment and to develop and apply it. This paper is designed with object-oriented programming and implements the Berkeley communication interface in the .NET Framework Socket category to develop an interface that conforms to the SEMI standard specification. Finally, this paper successfully took out the basic equipment behavior and functions in the SECS/GEM specification, and did complete communication with the EAP (Equipment Automatic Program). It is expected that the research results of this paper will help to improve the application of vertical integration of traditional industrial plants in Taiwan.

摘要 III
Abstract IV
致謝 V
目錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 論文目標 6
1.4 論文架構 6
第二章 系統架構與開發環境 8
2.1 系統架構 8
2.2 硬體介紹 9
2.2.1工業電腦(IPC) 9
2.2.2可程式控制器(PLC) 10
2.2.3機器手臂(Robot) 12
2.3 開發環境 13
第三章 SECS-I/HSMS通訊協定 15
3.1 SECS-I通訊協定 15
3.1.1 SECS-I交握方式(Communication method) 16
3.1.2 SECS-I字元結構(Character Structure) 17
3.1.3 SECS-I表頭結構(Header Structure) 18
3.1.4 SECS-I參數設置(Parameter Setting) 19
3.2 HSMS通訊協定 21
3.2.1 HSMS 訊息格式(Message Format) 21
3.2.2 HSMS 狀態機(State Machine) 27
3.2.3 HSMS Timeout功能(Timeout Function) 31
第四章 SECS-II/GEM通訊協定 36
4.1 SECS-II通訊協定 36
4.1.1 SECS-II訊息結構(Message structure) 36
4.1.2 SECS-II項目格式(Item Format ) 40
4.1.3 SECS-II資料結構(Data structure) 42
4.2 GEM通訊協定 44
4.2.1 GEM狀態模型(State Models) 46
4.2.2 通訊狀態模型(Communications State Model) 47
4.2.3 控制狀態模型(Control State Model) 50
4.2.4 設備加工狀態(Equipment Processing States) 54
第五章 系統實作與測試結果 57
5.1 概述 57
5.2單站自動化實作 58
5.2.1機器手臂之實作 58
5.2.2主控PLC之實作 59
5.2.3 Modbus TCP之實作 62
5.3 SECS/GEM介面實作 66
5.3.1 HSMS通訊實作 66
5.3.2 SECS-II訊息實作 69
5.3.3 GEM事件通知實作 72
5.4系統測試結果 74
5.4.1 HSMS通訊功能測試 74
5.4.2 Link test週期性發送功能測試 75
5.4.3 SECS-II訊息功能解碼測試 76
5.4.4 GEM事件通知功能測試 77
第六章 結論與未來展望 79
6.1 結論 79
6.2 未來展望 80
參考文獻 81

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