用于控制制造机器系统的方法及控制制造机器系统的装置与流程

文档序号:12594414阅读:197来源:国知局
用于控制制造机器系统的方法及控制制造机器系统的装置与流程

本发明是关于工业设备的控制,尤指一种可判断工业设备的控制器于复数个不同控制通讯协议之中所对应的控制通讯协议,并根据所判断的控制通讯协议来与工业设备进行沟通的方法及系统。



背景技术:

由于不同的工艺设备厂商会采用不同的通讯协议,诸如三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议及Keyence Host-Link通讯协议,因此使用者在整合各厂商的工艺设备时,必须采用各厂商的可程序逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)与数据库(Library)或通用的OPC协议(OLE for process control,OPC),才能够顺利地操控。这使得使用者必须分别购买各厂商的控制器PLC或购买OPC的授权。另外,由于各厂商的工艺设备的沟通速度并不一致,降低整合控制的效率。采用通用的OPC协议也无法解决各工艺设备之间的沟通速度不一致的问题。

因此,如何提供一种低成本且可改善不同工艺设备之间的沟通效率的整合控制机制,为本领域亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种可判断工业设备的控制器于复数个不同控制通讯协议之中所对应的控制通讯协议,并根据所判断的控制通讯协议来与工业设备进行沟通的方法及系统,来解决上述问题。

本发明的另一目的在于提供一种可判断制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)于复数个不同执行通讯协议之中所对应的执行通讯协议的方法及系统,并搭配可判断工业设备的控制器于复数个不同控制通讯协议之中所对应的控制通讯协议的方法及系统,来实现完整的整合控制架构。

依据本发明的一实施例,其揭示一种用于控制制造机器系统的方法。该制造机器系统包含一第一工业设备。该方法包含以下步骤:判断耦接于该工业设备的一第一控制器的一第一传输通道于复数个不同控制通讯协议之中所对应的一第一控制通讯协议;依据该第一控制通讯协议来将一第一中介数据转换为一第一讯息;以及将该第一讯息经由该第一传输通道输出至该第一控制器,以控制该第一工业设备的操作。

依据本发明的一实施例,其另揭示一种用于控制一制造机器系统的方法。该制造机器系统包含一第一工业设备。该方法包含以下步骤:接收该第一工业设备的一第一控制器所产生的一第一讯息;以及判断该第一讯息于复数个不同控制通讯协议之中所符合的一第一控制通讯协议,以及依据该第一控制通讯协议来将该第一讯息转换为一第一中介数据。

依据本发明的一实施例,其另揭示一种用于控制一制造机器系统的方法。该制造机器系统包含一工业设备。该方法包含以下步骤:判断一制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)所产生的一第一讯息于复数个不同执行通讯协议之中所符合的一执行通讯协议;依据该执行通讯协议来将该第一讯息转换为一中介数据;以及将该中介数据转换为一第二讯息,并依据该第二讯息来控制该工业设备的操作。

依据本发明的一实施例,其另揭示一种用于控制一制造机器系统的方法。该制造机器系统包含一工业设备。该方法包含以下步骤:判断耦接于一制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)的一第一传输通道于复数个不同执行通讯协议之中所对应的一第一执行通讯协议;依据该第一执行通讯协议来将因应该工业设备的操作所产生的一第一中介数据转换为该第一讯息;以及将该第一讯息经由该第一传输通道传送至该制造执行系统。

依据本发明的一实施例,其另揭示一种控制一造机器系统的装置。该制造机器系统包含一第一工业设备。该装置包含一转换电路以及一处理电路。该转换电路用以判断该第一工业设备的一第一传输通道于复数个不同控制通讯协议之中所对应的一第一控制通讯协议,以及依据该第一控制通讯协议来将一第一中介数据转换为一第一讯息。该处理电路耦接于该转换电路,用以将该第一讯息经由该第一传输通道输出至该第一工业设备,以控制该第一工业设备的操作。

据本发明的一实施例,其另揭示一种控制一制造机器系统的装置。该制造机器系统包含一第一工业设备。该装置包含一处理电路以及一转换电路。该处理电路用以接收该第一工业设备所产生的一第一讯息。该转换电路耦接于该处理电路,用以判断该第一讯息于复数个不同控制通讯协议之中所符合的一第一控制通讯协议,以及依据该第一控制通讯协议来将该第一讯息转换为一第一中介数据。

本发明所提供的控制制造机器系统的方法与装置不仅可实现一跨协议整合平台,方便使用者仅经由单一操作接口即可控制具有相异通讯协议的复数个工业设备,更可使协调各种不同通讯协议的控制器的传输,以提升整体系统的传输性能。

附图说明

图1为本发明整合控制架构的一实施例的示意图。

图2绘示了本发明整合控制架构的控制方法的一实施例的流程图。

图3绘示了图1所示的中介数据的数据格式的一实作范例的示意图。

图4绘示了用于控制图1所示的制造机器系统的方法的一实施例的流程图。

图5绘示了本发明将HSMS协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图。

图6绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为三菱MELSEC通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图。

图7绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为Beckhoff ADS通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图。

图8绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为OMRON FINS通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图。

图9绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为Keyence Host-Link通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图。

图10为用于控制图1所示的制造机器系统的方法的一实施例的流程图。

图11为图10所示的步骤的一实作范例的流程图。

图12绘示了本发明将三菱MELSEC通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图。

图13绘示了本发明将Beckhoff ADS通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图。

图14绘示了本发明将OMRON FINS通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图。

图15绘示了本发明将Keyence Host-Link通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图。

图16绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为HSMS协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图。

附图标记说明

10 整合控制架构

100 制造执行系统

102 数据转换系统

103 参数界面

104 制造机器系统

105 储存装置

110 处理电路

111 讯息处理器

112 权重分配器

113、114 数据缓冲器

115 输入/输出缓冲器

120 转换电路

132~138 控制器

142~148 工业设备

202~226、410~450、510~580、610~690、710~780、810~875、910~950、1010~1050、1121~1126、1210~1270、1310~1350、1410~1465、1510~1540、1610~1680 步骤

C0~C4 传输通道

DB 数据库

E11、E12、P11、P12、P21、P22、P31、P32、P41、P42 讯息

D11、D12 中介数据

HS 标头区段

DS 数据区段。

具体实施方式

为了整合具有相异通讯协议的不同工业设备的操控方式,本发明所提供的控制机制可判断出待接收讯息的来源所对应的通讯协议,据以将待接收讯息进行数据转换(例如,将各工业设备所采用的相异数据格式译码为将相同的数据格式),以及可判断出待传送讯息的目的地所相符的通讯协议,据以将待传送讯息进行数据转换(例如,将相同的数据格式编码为各工业设备所采用的相异数据格式)。换言之,本发明所提供的控制机制借由将不同通讯协议的数据互相转换,以实现一跨协议整合平台。用户便可经由单一操作接口来控制具有相异通讯协议的复数个工业设备(例如,半导体工艺设备)。进一步的说明如下。

请参阅图1,其为本发明整合控制架构的一实施例的示意图。由图1可知,整合控制架构10可包含(但本发明不限于此)一制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)100、一数据转换系统102、一参数接口103(一用户接口或一工具接口)、一制造机器系统104以及一储存装置105。制造执行系统100所采用的执行通讯协议可包含HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协议与GEM协定(SEMI E30-1000)的至少其一。制造机器系统104可包含至少一工业设备(未绘示于图1),其所采用的控制通讯协议可包含三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的至少其一。举例来说(但本发明不限于此),制造机器系统104可包含复数个工业设备142~148(诸如半导体设备、光电设备及/或自动化设备),其分别由复数个控制器132~138所控制,其中控制器132可由采用三菱MELSEC通讯协议的一可程序逻辑控制器来实作之,控制器134可由采用Beckhoff ADS通讯协议的一可程序逻辑控制器来实作之,控制器136可由采用OMRON FINS通讯协议的一可程序逻辑控制器来实作之,以及控制器138可由采用Keyence Host-Link通讯协议的一可程序逻辑控制器来实作之。

于此实施例中,数据转换系统102与制造机器系统104之间的通讯接口可包含TCP/IP通讯接口、RS232串行通讯接口、RS485串行通讯接口及UDP/IP通讯接口的至少其一,其中TCP/IP通讯接口可架构于多种网络通讯标准,其物理层不限定在实体网络。举例来说(但本发明不限于此),TCP/IP通讯接口可架构在与IEEE 802.3通讯协议兼容的通讯标准(实体网络通讯)、与IEEE 802.11通讯协议兼容的通讯标准(无线网络通讯)及/或与IEEE 802.16通讯协议兼容的通讯标准(无线网络通讯;WiMAX)。

参数接口103可定义数据转换系统102与制造机器系统104之间各传输通道的单位通讯时间、通讯协议种类、异常处理机制、时限设定、读写数据库DB(位于储存装置105之中)的设定、日志(log)机制、目前通讯状态及/或异常状态。相似地,参数接口103也可定义制造执行系统100与数据转换系统102之间各传输通道的单位通讯时间、通讯协议种类、异常处理机制、时限设定、读写数据库DB的设定、日志(log)机制、目前通讯状态及/或异常状态。

储存装置105可由多种类型的储存元件来实作之,诸如安全数字记忆卡(secure digital memory card,SD Card)、硬盘(hard disk drive)、固态硬盘(solid state disk,SSD)或固态驱动器(solid state drive,SSD)、网络硬盘(network hard disk drive,network HDD)及/或快闪记忆卡(compact flash card,CF)。位于储存装置105的数据库DB可兼容多种语法,举例来说(但本发明不限于此),数据库DB可以是兼容SQL语法的数据库、My SQL数据库或Oracle数据库。

数据转换系统102耦接于制造执行系统100与制造机器系统104之间,并可将符合制造执行系统100与制造机器系统104的其一的讯息/指令格式转换为符合制造执行系统100与制造机器系统104的另一的讯息/指令格式。制造执行系统100可视为数据转换系统102的上位系统,而数据转换系统102则可视为用来控制104制造机器系统的装置。另外,数据转换系统102另可用于多种不同执行通讯协议之间(或多种控制通讯协议之间)的数据格式转换,使得不同工业设备的控制器彼此可互相沟通。因此,在生产在线同时具有采用不同控制通讯协议的复数个工业设备142~148的情形下,数据转换系统102可将不同控制通讯协议的讯息互相转换,用户仅需一操作接口(参数接口103)即可有效控制不同控制通讯协议的复数个工业设备142~148。

举例来说(但本发明不限于此),数据转换系统102可包含一处理电路110与一转换电路120,其中处理电路110可用于接收/传送来自制造执行系统100与制造机器系统104的讯息,而耦接于处理电路110的转换电路120则可将来自制造执行系统100与制造机器系统104的讯息进行格式转换。在数据转换系统102将制造执行系统100的讯息(例如,HSMS协议的讯息)转换为制造机器系统104的讯息(例如,三菱MELSEC通讯协议的讯息)的情形下,处理电路110可接收制造执行系统100所产生的一讯息E11,而转换电路120可判断讯息E11于复数个不同执行通讯协议(包含HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协议与GEM协定(SEMI E30-1000)的至少其一)之中所符合的一执行通讯协议(例如,HSMS协议),以及依据该执行通讯协议来将讯息E11转换为一中介数据D11。

以讯息E11所对应的目的地控制器为采用三菱MELSEC通讯协议的控制器132为例,转换电路120可判断控制器132的一传输通道C1于复数个不同控制通讯协议(包含三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的至少其一)之中所对应的一控制通讯协议(例如,三菱MELSEC通讯协议),并依据该控制通讯协议来将中介数据D11转换为讯息P11。处理电路110便可将讯息P11经由传输通道C1输出至工业设备142(控制器132),以控制工业设备142的操作。值得注意的是,如图1所示,当讯息E11所对应的目的地控制器为采用其他控制通讯协议的控制器时(例如,控制器134/136/138)时,讯息E11可被转换为相对应的讯息(例如,讯息P21/P31/P41)。

另外,在数据转换系统102将制造机器系统104的讯息(例如,三菱MELSEC通讯协议的讯息)转换为制造执行系统100的讯息(例如,HSMS协议的讯息)的情形下,处理电路110可接收一工业设备(或该工业设备的控制器)所产生的一讯息(例如,讯息P12/P22/P32/P42),而转换电路120可判断该讯息于复数个不同控制通讯协议(包含三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的至少其一)之中所符合的一控制通讯协议,以及依据该控制通讯协议来将该讯息转换为一中介数据D12。举例来说,当处理电路110接收工业设备142(或控制器132)所产生的讯息P12(根据工业设备142的操作而产生)时,转换电路120可判断讯息P12于复数个不同控制通讯协议(包含三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的至少其一)之中所符合的一控制通讯协议(亦即,三菱MELSEC通讯协议),以及依据该控制通讯协议来将讯息P12转换为中介数据D12。

接下来,在中介数据D12的传输目的地所对应为一传输通道C0的情形下,转换电路120另可判断传输通道C0于复数个不同执行通讯协议(包含HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协议与GEM协定(SEMI E30-1000)的至少其一)之中所对应的一执行通讯协议(例如,HSMS协议),并依据该执行通讯协议来将中介数据D12转换为讯息E12。处理电路110便可经由传输通道C0将讯息E12输出至制造执行系统100。

由上可知,本发明所提供的整合控制机制可借由数据转换系统102来建立一跨协议的平台,使不同工业设备之间的控制器能够相互沟通,故可减少整合控制的成本、简化系统线路以及优化处理效能。

于一实作范例中(但本发明不限于此),处理电路110可包含一讯息处理器111、一权重分配器112、一数据缓冲器113、一数据缓冲器114以及一输入/输出缓冲器115,而转换电路120可由一编/译码器来实作之。讯息处理器111可用来发送/接收讯息以及进行讯息排程处理;权重分配器112可依据各传输通道来调节讯息的传送;数据缓冲器113可暂存中介数据;数据缓冲器114可暂存待转换至中介数据的讯息;以及输入/输出缓冲器115可将所缓冲的中介数据写入储存装置105以供上位系统(制造执行系统100)之用。进一步的说明如下。

请连同图1来参阅图2。图2绘示了本发明整合控制架构的控制方法的一实施例的流程图。值得注意的是,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图2所示的顺序来进行之。举例来说,某些步骤可安插于其中,或可省略图2所示的某些步骤。为了方便说明,以下搭配图1所示的整合控制架构10来说明图2所示的方法。该方法可简单归纳如下:

步骤202:开始。例如,经由参数接口来103来启动程序。

步骤204:程序启动之后,参数接口103可读取相关的设定值,其可包含各传输通道(复数个传输通道C0~C4之其一)的通讯协议及相关参数(包含网络联机地址、交握速度、逾时设定、通讯协议的类型及/或数据缓冲容量等)。

步骤206:数据转换系统102可分别跟制造执行系统100及机器制造系统104建立联机(经由各种联机技术,诸如无线网络联机或有线网络联机),其中各传输通道的联机方法可依据相对应的通讯协议种类来决定/定义之。

步骤208:联机建立完成(回传联机结果)之后,数据转换系统102的讯息处理器111可依据各传输通道相对应的通讯协议来发送一讯息(例如指令),或从讯息处理器111内部取出讯息或数据。

步骤210:转换电路120可依据各传输通道相对应的通讯协议,将一中介数据转换为一讯息(例如,将中介数据D11编码为讯息P11,及/或将中介数据D12编码为讯息E12),并将所转换的讯息传送至权重分配器112。

步骤212:权重分配器112可根据各传输通道的传输信息,诸如传输速度与数据流量,透过演算分配,计算/分配待传输讯息的权重。

步骤214:权重分配器112可根据所计算的权重分配,将待传输讯息经由传输接口传送至目的地(制造执行系统100及/或机器制造系统104)。

步骤216:讯息处理器111可判断是否接收到制造执行系统100/制造机器系统104响应的讯息(例如,可启用逾时判断机制)。若是,执行步骤218;反之,执行步骤220。

步骤218:转换电路120可将制造执行系统100/制造机器系统104所响应的讯息译码为另一中介数据(例如,将讯息P12译码为中介数据D12,及/或将讯息E11译码为中介数据D11)。

步骤220:讯息处理器111读取所排程的中介数据。举例来说,讯息处理器111可包含一讯息排程引擎,其可利用算法并依据数据堆栈的数量、大小,来决定何时取出数据。在所排程的中介数据取出之后,讯息处理器111可删除相对应的堆栈。

步骤222:转换电路110另可解析经译码后的中介数据,以判断其传输目的地是否已定义?若是,转换电路110将经译码后的中介数据储存至数据缓冲器113,并执行步骤224;反之,执行步骤230。

步骤224:数据缓冲器113将经译码后的中介数据传送至讯息处理器111以及输入/输出缓冲器115。

步骤226:结束。

值得注意的是,在经译码后的中介数据储存至数据缓冲器113之后,外部人机接口(例如参数接口103)或内部程序及其它功能模块(例如处理电路110所包含的相关电路)也可从数据缓冲器113取得所储存的中介数据相对应的目的地的信息。另外,于步骤224中,在数据缓冲器113将经译码后的中介数据传送输入/输出缓冲器115之后,输入/输出缓冲器115可根据相对应的实体装置条件(例如工业设备的讯息规范)将所缓冲的中介数据写入储存装置105(或数据库)或指定格式的档案,以供制造执行系统100之用。

以上仅为本发明整合控制架构的控制方法的一实施方式,熟悉技艺者应可了解这并非用来作为本发明的限制。于一设计变化中,即使省略步骤212(亦即,图1所示的权重分配器112为一选择性元件),本发明所提供的整合控制架构仍可根据各传输通道的通讯协议来将讯息(指令)转换/编码为中介数据以及将中介数据转换/译码为讯息(指令)。简言之,只要可判断制造机器系统的讯息于复数种通讯协议之中所对应的通讯协议,及/或判断制造执行系统的讯息于复数种通讯协议之中所对应的通讯协议,而据以进行中介数据与讯息之间的译码/编码,设计上相关的变化均遵循本发明的发明精神而落入本发明的范畴。

图3绘示了图1所示的中介数据D11/D12的数据格式的一实作范例的示意图,其中中介数据D11/D12可包含一标头区段HS以及一数据区段DS。标头区段HS可包含一第一部分(例如,第1~4字节)、一第二部分(例如,第5字节)、一第三部分(例如,第6~7字节)、一第四部分(例如,第8~11字节)以及一第五部分(例如,第12字节)。举例来说,在将制造执行系统100所产生的讯息E11)进行转换而产生中介数据D11的情形下,标头区段HS的第一部分可指示出中介数据D11的长度,标头区段HS的第二部分可指示出制造执行系统100的装置标识符(device ID)(亦即,发送讯息E11的装置的装置标识符),标头区段HS的第三部分可指示出讯息E11的讯息标识符(例如,Stream number与Function number)、标头区段HS的第四部分可指示出系统字节(system byte),以及标头区段HS的第五部分可指示出讯息E11的传输目的地信息。于另一范例中,在将制造机器系统104所产生的讯息P12/P22/P32/P42进行转换而产生中介数据D12的情形下,标头区段HS的第一部分可指示出中介数据D12的长度,标头区段HS的第二部分可指示出控制器132/134/136/138的装置标识符(亦即,发送讯息P12/P22/P32/P42的装置的装置标识符),标头区段HS的第三部分可指示出讯息P12/P22/P32/P42的讯息标识符、标头区段HS的第四部分可指示出系统字节,以及标头区段HS的第五部分可指示出讯息P12/P22/P32/P42的传输目的地信息。

另外,数据区段DS可包含至少一数据区块,其中各数据区块的第1部分(诸如第1字节)可指示出该数据区块的型态(例如,ASCII码、布尔逻辑值、二进制数值、浮点数、整数或其他数值类型)、各数据区块的第2部分(诸如第2字节)为数据项(item)数量,以及各数据区块的第3部分(诸如第3~N字节,N为正整数)为数据内容。请注意,虽然以上列举了将中介数据的标头区段与数据区段的示范性格式,然而,这并非用来作为本发明的限制。只要是可从复数种执行/控制通讯协议之中判断出对应的一执行/控制通讯协议,并据以进行执行讯息/控制讯息(用以沟通制造执行系统/制造机器系统)与中介数据之间的转换,采用其他格式的中介数据也是可行的。

为了便于理解本发明的技术特征,以下先以图1所示的数据转换系统102“自制造执行系统100接收一第一讯息、将所接收的该第一讯息转换为一中介数据、将该中介数据转换为符合制造机器系统104的一工业设备通讯协议的一第二讯息”的操作流程来说明本发明所提供的数据转换机制。

图4绘示了用于控制图1所示的制造机器系统100的方法的一实施例的流程图,而图5~图9绘示了图4所示的方法所涉及的数据结构转换的复数个实施例,其中图5为图4所示的步骤422所涉及的数据结构转换的一实施例的示意图,而图6~图9分别为图4所示的步骤442~448所涉及的数据结构转换的复数个实施例的示意图。首先,请参阅图4。假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图4所示的顺序来进行之。举例来说,某些步骤可安插于图4所示的流程,或可省略图4之中的某些步骤。为了方便说明,以下搭配图1所示的整合控制架构10来说明图4所示的方法。该方法可简单归纳如下:

步骤410:转换电路120可判断制造执行系统100所产生的一讯息E11于复数个不同执行通讯协议之中所符合的一执行通讯协议。于一实作范例中,该复数个不同执行通讯协议可包含HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协议与GEM协定(SEMI E30-1000)的至少其一。于另一实作范例中,该复数个不同执行通讯协议可包含制造执行系统100可采用的任一执行通讯协议。

步骤420:转换电路120可依据该执行通讯协议来将讯息E11转换为一中介数据D11。举例来说,当转换电路120判断出该执行通讯协议系为HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协定与GEM协定(SEMI E30-1000)之其一时,转换电路120可依据该执行通讯协议来将讯息E11转换为符合HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协议与GEM协定(SEMI E30-1000)之其一的中介数据D11(步骤422~428)。

步骤430:转换电路120可判断制造机器系统104所包含的一工业设备的一控制器的一传输通道于复数个不同控制通讯协议之中所对应的一控制通讯协议。举例来说,当数据转换系统102与制造机器系统104的复数个工业设备142~148之其一完成联机的建立时,转换电路120便可根据所联机的工业设备的传输通道来判断出相对应的控制通讯协议。于另一范例中,当中介数据D11的传输目的地信息系指示出传输目的地为复数个工业设备142~148之其一时,转换电路120便可根据传输目的地所对应的传输通道来判断出相对应的控制通讯协议。此外,该复数个不同控制通讯协议可包含三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的至少其一,也可包含制造机器系统104可采用的任一控制通讯协议。

步骤440:转换电路120可依据所判断出的该控制通讯协议来将中介数据D11转换为一讯息。举例来说,当转换电路120判断出该控制通讯协议为三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议之其一时,转换电路120可依据该执行通讯协议来将中介数据D11转换为符合三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议之其一的讯息P11/P21/P31/P41(步骤442~448)。

步骤450:处理电路110可将所转换的讯息经由相对应的传输通道输出至该控制器(复数个控制器132~138之其一),以控制该工业设备的操作。举例来说,处理电路110可将讯息P11/P21/P31/P41经由传输通道C1/C2/C3/C4输出至控制器132/134/136/138,以控制相对应的工业设备。

于步骤410中,在制造执行系统100经由一传输通道C0来传送讯息E11的情形下,转换电路120可依据传输通道C0来判断讯息E11于该复数个不同执行通讯协议之中所符合的该执行通讯协议。于一设计变化中,转换电路120也可依据讯息E11的数据格式来判断讯息E11于该复数个不同执行通讯协议之中所符合的该执行通讯协议。换言之,转换电路120可解析讯息E11的数据格式以判断讯息E11所属的执行通讯协议的种类。

于步骤430中,在数据转换系统102与制造机器系统104之间的通讯接口系为TCP/IP通讯接口的情形下,转换电路120可根据数据转换系统102所耦接的控制器的网络协议(IP)及/或协议埠(protocol port),来判断待转换的中介数据D11所对应的传输通道。于另一范例中,在数据转换系统102与制造机器系统104之间的通讯接口系为RS232/RS485串行通讯接口的情形下,转换电路120可根据数据转换系统102所耦接的控制器的通讯端口(COM port),来判断待转换的中介数据D11所对应的传输通道。

于步骤440中,转换电路120另可检查中介数据D11所包含的传输目的地信息是否指示出一允许发送状态(例如,传输目的地信息所指示的传输通道编号是否正确)。当检查出中介数据D11所包含的传输目的地信息系指示出该允许发送状态之后,转换电路120便可中介数据D11转换为讯息P11/P21/P31/P41。

值得注意的是,于一设计变化中,数据转换系统102在接收来自制造执行系统100所产生的该第一讯息之后,也可以不将该中介数据编码为该第二讯息(亦即,可省略步骤430~450)。于另一设计变化中,数据转换系统102所转换的该中介数据也可以是来自于原本已储存于数据转换系统102之中的数据(亦即,可省略步骤410~420)。换言之,只要是利用单一控制平台来整合控制不同通讯协议之间的讯息传送(利用图2所示的数据转换系统102来判断通讯协议以及转换讯息),设计上相关的变化均遵循本发明的发明精神。

请参阅图5,其绘示了本发明将HSMS协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图,其中图4所示的步骤422可由图5所示的复数个步骤510~580来实作之。举例来说,在图1所示的讯息E11系对应HSMS协议的情形下,将讯息E11转换为中介数据D11的操作可简单归纳如下:

步骤510:依据讯息E11(符合HSMS协议)的长度标头来计算讯息E11的长度。若所计算的长度正确,则执行转换步骤520。

步骤520:将讯息E11的标头区段的第1、2个字节进行转换,写入标头区段HS的第二部分(第5字节;中介数据D11的装置标识符),并将讯息E11的传输目的地所对应的通道编号写入标头区段HS的第五部分(第12字节)。

步骤530:转换讯息E11的标头区段的第3个字节,并写入标头区段HS的第三部分(第6字节;中介数据D11的讯息标识符的一部分,例如Stream number)。

步骤540:转换讯息E11的标头区段的第4个字节,并写入标头区段HS的第三部分(第7字节;中介数据D11的讯息标识符的另一部分,例如Function number)。

步骤550:确认是尚未接收到讯息E11的最后一个数据区块?若是,则在讯息EH的所有数据区块接收完毕之后,执行步骤560;反之,执行步骤560。

步骤560:转换讯息E11的标头区段的第7~10个字节为标头区段HS的第四部分(第8~11个字节,例如系统字节)。

步骤570:转换讯息E11的数据区段为中介数据D11的数据区段。

步骤580:计算讯息E11的总长度,并将讯息E11的总长度写入标头区段HS的第一部分(第1~4个字节)。

如图5所示,中介数据的标头区段可包含长度标头(length header)及本体标头(body header),而中介数据D11的数据区段可包含数据标头。由于本领域技术人员应可了解HSMS协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,图3所示的中介数据格式并不限定应用于HSMS协议的讯息的转换(图5所示的数据结构的转换)。换言之,将图3所示的中介数据格式应用于其他执行通讯协议(例如,SECS-I协议、SECS-II协议或GEM协议(SEMI E30-1000))的讯息转换也是可行的。再者,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图5所示的顺序来进行之。只要是基于执行通讯协议的讯息的讯息长度、装置标识符、传输目的地、讯息标识符、系统字节及数据区段,来将执行通讯协议的讯息转换为中介数据,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

图6绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为三菱MELSEC通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图,其中图4所示的步骤442可由图6所示的复数个步骤610~690来实作之。举例来说,在图1所示的讯息P12对应三菱MELSEC通讯协议的情形下,将中介数据D11转换为讯息P12的操作可简单归纳如下:

步骤610:检查中介数据D11所包含的传输目的地信息是否指示出一允许发送状态,其中当检查出中介数据D11所包含的传输目的地信息系指示出该允许发送状态之后,图1所示的转换电路120便可中介数据D11转换为符合三菱MELSEC通讯协议的讯息P11。举例来说,图1所示的数据转换系统102可检查标头区段HS的第五部分(第12字节)之中的目的通道编号是否正确(或可以允许发送数据)。当检查出检查中介数据D11的目的通道编号正确(或允许发送数据)时,则执行步骤620。

步骤620:依据目的地控制器的种类及指令/讯息种类,将相对应的副标头(sub-header)填入讯息P11的第1、2字节。

步骤630:依据传输通道C1的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将控制器132的网络编号(network number)填入讯息P11的第3字节及填入控制器132的计算机编号(PC number)至讯息P11的第4字节。

步骤640:依据传输通道C1的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将控制器132的输入/输出(input/output,I/O)编号填入至讯息P11的第5、6字节。

步骤650:依据传输通道C1的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将控制器132的站号(station number)填入讯息P11的第7字节。

步骤660:依据传输通道C1的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将控制器132的监控时间(monitor time)填入讯息P11的第10、11字节。

步骤670:依据目的地控制器的种类及指令/讯息种类,将控制器132的脚本(command code)填入讯息P11的第12~15字节。

步骤680:将中介数据D11的数据区段转换为三菱MELSEC通讯协议的数据,以作为讯息P11的数据区段。

步骤690:计算讯息P11的讯息长度,以填入讯息P11的第8、9字节。

由于本领域技术人员应可了解三菱MELSEC通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图6所示的顺序来进行之。换言之,只要是基于传输目的地控制器所对应的控制通讯协议,将中介数据转换为传输目的地控制器可识别的讯息,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

图7绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为Beckhoff ADS通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图,其中图4所示的步骤444可由图7所示的复数个步骤710~780来实作之。举例来说,在图1所示的讯息P21系对应Beckhoff ADS通讯协议的情形下,将中介数据D11转换为讯息P21的操作可简单归纳如下:

步骤710:检查中介数据D11所包含的传输目的地信息是否指示出一允许发送状态,其中当检查出中介数据D11所包含的传输目的地信息系指示出该允许发送状态之后,图1所示的转换电路120便可中介数据D11转换为符合三菱MELSEC通讯协议的讯息P11。举例来说,图1所示的数据转换系统102可检查标头区段HS的第五部分(第12字节)之中的目的通道编号是否正确(或可以允许发送数据)。当检查出检查中介数据D11的目的通道编号正确(或允许发送数据)时,则执行步骤720。

步骤720:依据传输通道C2取得参数接口103之中相对应的参数,据此将目标网络协议(target IP)地址填入讯息P21的第1~6的字节,以及将相对应的埠号(port number)填入讯息P21的第7、8字节。

步骤730:依据传输通道C2取得参数接口103之中相对应的参数,据此将来源网络协议(source IP)地址填入讯息P21的第9~14的字节,以及将相对应的端口号填入讯息P21的第15、16字节。

步骤740:依据传输通道C2取得参数接口103之中相对应的参数,据此将脚本(command code)填入讯息P21的第17、18字节,以及将指令状态(state)填入讯息P21的第19、20字节。计算相对应的讯息长度,并将其写入讯息P21的第21~24字节。

步骤750:在不处理错误码(error code)的情形下,产生一调用标识符(Invoke ID)并写入至讯息P21的第29~32字节。

步骤760:根据Beckhoff ADS通讯协议的格式规范,写入相关参数至讯息P21的数据区段的一部分。

步骤770:将中介数据D11的数据区段转换Beckhoff ADS通讯协议的数据,以作为讯息P21的数据区段的另一部分(讯息数据区)。

步骤780:计算整个讯息P21的总长度(包含AMS标头、AMS数据),并将其写入AMS/TCP的标头区段的第3~6字节,而第1~2字节则写入0。

由于本领域技术人员应可了解Beckhoff ADS通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图7所示的顺序来进行。换言之,只要是基于传输目的地控制器所对应的控制通讯协议,将中介数据转换为传输目的地控制器可识别的讯息,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

图8绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为OMRON FINS通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图,其中图4所示的步骤446可由图8所示的复数个步骤810~875来实作。举例来说,在第1图所示的讯息P31是对应OMRON FINS通讯协议的情形下,将中介数据D11转换为讯息P31的操作可简单归纳如下:

步骤810:检查中介数据D11所包含的传输目的地信息是否指示出一允许发送状态,其中当检查出中介数据D11所包含的传输目的地信息系指示出该允许发送状态之后,图1所示的转换电路120便可中介数据D11转换为符合OMRON FINS通讯协议的讯息P31。举例来说,第1图所示的数据转换系统102可检查标头区段HS的第五部分(第12字节)之中的目的通道编号是否正确(或可以允许发送数据)。当检查出检查中介数据D11的目的通道编号正确(或允许发送数据)时,则执行步骤815。

步骤815:依据目的地控制器的种类及指令/讯息种类,将相对应的副标头(sub-header)填入讯息P31的第1~4字节。

步骤820:依据OMRON FINS通讯协议的格式规范,将信息控制域(information control field,ICF)位填入讯息P31的第5、6字节,并于完成时填入保留字符。

步骤825:依据传输通道C2的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将目的地网关(gateway)的数量填入讯息P31的第7字节。

步骤830:依据传输通道C2的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将目的地控制器136的网络编号填入讯息31的第8字节。

步骤835:依据传输通道C2的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将目的地控制器136的节点(node)编号填入讯息31的第9字节。

步骤840:依据传输通道C2的编号,取得参数接口103之中相对应的参数,据此将目的地控制器136的单元地址(unit address)填入讯息31的第10字节。

步骤845:填入原始发送端(制造执行系统100)的网络编号至讯息31的第11字节。

步骤850:填入原始发送端(制造执行系统100)的节点(node)编号至讯息31的第12字节。

步骤855:填入原始发送端(制造执行系统100)的单元地址至讯息31的第13字节,完成则执行步骤710。

步骤860:填入服务标识符(ID)(一组独立产生的序号)至讯息31的第14字节。

步骤865:根据OMRON FINS通讯协议的格式规范,填入脚本至讯息31的第15,16字节。

步骤870:将中介数据D11的数据区段转换为OMRON FINS通讯协议的数据,以作为讯息P31的数据区段;并将标头区段HS的第5~7字节转换为讯息P31的数据标头。

步骤875:计算讯框检查序列(frame check sequence,FCS),并附在讯息P31的数据区段的尾端,以及在最后一个字节填入结束码。

由于本领域技术人员应可了解OMRON FINS通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图8所示的顺序来进行。换言之,只要是基于传输目的地控制器所对应的控制通讯协议,将中介数据转换为传输目的地控制器可识别的讯息,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

图9绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为Keyence Host-Link通讯协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图,其中图4所示的步骤448可由图9所示的复数个步骤910~950来实作。举例来说,在图1所示的讯息P41是对应Keyence Host-Link通讯协议的情形下,将中介数据D11转换为讯息P41的操作可简单归纳如下:

步骤910:检查中介数据D11所包含的传输目的地信息是否指示出一允许发送状态,其中当检查出中介数据D11所包含的传输目的地信息是指示出该允许发送状态之后,图1所示的转换电路120便可中介数据D11转换为符合Keyence Host-Link通讯协议的讯息P41。举例来说,图1所示的数据转换系统102可检查标头区段HS的第五部分(第12字节)之中的目的通道编号是否正确(或可以允许发送数据)。当检查出检查中介数据D11的目的通道编号正确(或允许发送数据)时,则执行步骤920。

步骤920:依据目的地控制器的种类及指令/讯息种类,填入对应的脚本至讯息P41的第1~3字节,以及将空白ASCII字符填入讯息P41的第4字节。

步骤930:根据Keyence Host-Link通讯协议的格式规范,填入讯息P4的参数标头(parameter header)(软组件类型、编号格式)内。

步骤950:根据Keyence Host-Link通讯协议的格式规范,将中介数据D11的数据区段转换为Keyence Host-Link通讯协议的数据,以作为讯息P31的数据区段;并将标头区段HS的第5~7字节转换为讯息P31的数据标头。

由于本领域技术人员应可了解Keyence Host-Link通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图9所示的顺序来进行。换言之,只要是基于传输目的地控制器所对应的控制通讯协议,将中介数据转换为传输目的地控制器可识别的讯息,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

以下借由图1所示的数据转换系统102“自制造机器系统104接收一第一讯息、将所接收的该第一讯息转换为一中介数据、将该中介数据转换为符合制造执行系统100的一通讯协议的一第二讯息”的操作流程,来说明本发明所提供的数据转换机制。

请参阅图10,其为用于控制图1所示的制造机器系统100的方法的一实施例的流程图。假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图10所示的顺序来进行。举例来说,某些步骤可安插于图10所示的流程,或可省略图10之中的某些步骤。为了方便说明,以下搭配图1所示的整合控制架构10来说明图10所示的方法。该方法可简单归纳如下:

步骤1010:处理电路110可接收制造机器系统104的一工业设备(或一控制器)所产生的一第一讯息,而转换电路120可判断该第一讯息于复数个不同控制通讯协议之中所符合的一控制通讯协议。于一实作范例中,该复数个不同控制通讯协议可包含三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的至少其一。于另一实作范例中,该复数个不同控制通讯协议可包含制造机器系统104的工业设备可采用的任一控制通讯协议。

步骤1020:转换电路120可依据该控制通讯协议来将该第一讯息转换为一中介数据(亦即,中介数据D12)。举例来说,当转换电路120判断出该控制通讯协议为三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的其一时,转换电路120可依据该控制通讯协议来将讯息P12/P22/P32/P42转换为符合三菱MELSEC通讯协议、Beckhoff ADS通讯协议、OMRON FINS通讯协议以及Keyence Host-Link通讯协议的其一的中介数据D12。

步骤1030:转换电路120可判断制造执行系统100的一传输通道于复数个不同执行通讯协议之中所对应的一执行通讯协议。举例来说,当数据转换系统102与制造执行系统100之间经由传输通道C0而建立联机时,转换电路120便可根据传输通道C0来判断出相对应的执行通讯协议。于另一范例中,转换电路120可根据中介资料D12所指示的传输目的地所对应的传输通道C0来判断出相对应的执行通讯协议。此外,该复数个不同执行通讯协议可包含HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协议与GEM协定(SEMI E30-1000)的至少其一,也可包含制造执行系统100可采用的任一执行通讯协议。

步骤1040:转换电路120可依据所判断出的该执行通讯协议来将中介数据D12转换为讯息E12。举例来说,当转换电路120判断出该执行通讯协议为HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协定与GEM协定(SEMI E30-1000)的其一时,转换电路120可依据该执行通讯协议来将中介数据D12转换为符合HSMS协议、SECS-I协议、SECS-II协议与GEM协定(SEMI E30-1000)的其一的讯息E12(步骤1042~1048)。

步骤1050:处理电路110可将讯息E12经由传输通道C0传送至制造执行系统100。

于步骤1010中,在处理电路110经由一传输通道(例如,传输通道C1~C4之其一)来接收该控制器所产生的该第一讯息(例如,讯息P12~P42之其一)的情形下,转换电路120可依据该传输通道C1/C2/C3/C4来判断该第一讯息于该复数个不同控制通讯协议之中所符合的该控制通讯协议。于一设计变化中,转换电路120也可依据该第一讯息的数据格式来判断该第一讯息于该复数个不同控制通讯协议之中所符合的该控制通讯协议。亦即,转换电路120可解析该第一讯息的数据格式以判断该第一讯息所属的控制通讯协议的种类。

举例来说(但本发明不限于此),在数据转换系统102与制造机器系统104之间的通讯接口为TCP/IP通讯接口的情形下,转换电路120可根据产生该第一讯息的该控制器的网络协议及/或协议部来判断相对应的传输通道,进而决定该控制通讯协议;转换电路120也可以直接根据该第一讯息的数据格式来判断该控制通讯协议。于另一范例中,在数据转换系统102与制造机器系统104之间的通讯接口为UDP/IP通讯接口的情形下,转换电路120可根据该第一讯息的数据格式来判断该控制通讯协议。于又一范例中,在数据转换系统102与制造机器系统104之间的通讯接口为RS232/RS485串行通讯接口的情形下,转换电路120可根据数据转换系统102所耦接的控制器的通讯端口,来判断待转换的该第一讯息所对应的传输通道,进而决定该控制通讯协议。

于步骤1020中,转换电路120另可检查该第一讯息的标头区段是否指示出一允许发送状态。当检查出该第一讯息的标头区段指示出该允许发送状态之后,转换电路120便可依据该控制通讯协议来将该第一讯息转换为中介数据D12。

值得注意的是,于一设计变化中,数据转换系统102在接收来自制造机器系统104所产生的该第一讯息之后,也可以不将该中介数据编码为该第二讯息(亦即,可省略步骤1030~1050)。于另一设计变化中,数据转换系统102所转换的该中介数据也可以是来自于原本已储存于数据转换系统102之中的数据(亦即,可省略步骤1010~1020)。换言之,只要是利用单一控制平台来整合控制不同通讯协议之间的讯息传送(利用图2所示的数据转换系统102来判断通讯协议以及转换讯息),设计上相关的变化均遵循本发明的发明精神。

此外,在步骤1020之中所转换的中介数据格式采用图3所示的中介数据格式的情形下,步骤1020可由图11所示的流程来实作之。请一并参阅图3与图11。图11为图10所示的步骤1020的一实作范例的流程图,其中来自的该第一讯息会被转换为采用图3所示的中介数据格式的中介数据D12。假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图11所示的顺序来进行。图11所示的方法可简单归纳如下:

步骤1121:依据来自一控制器的一讯息的数据区段的内容来得到该讯息的讯息标识符,以作为中介数据D12的标头区段HS的第三部分(例如,第6~7字节)。

步骤1122:将该讯息的数据区段的内容转换为中介数据D12的数据区段DS的内容。

步骤1123:将该控制器所对应的装置标识符写入标头区段HS的第二部分(例如,第5字节)。

步骤1124:将该讯息的传输目的地信息写入标头区段HS的第五部分(例如,第12字节)。

步骤1125:产生系统字节以作为标头区段HS的第四部分(例如,第8~11字节)。

步骤1126:计算中介数据D12的长度以作为标头区段HS的第一部分(例如,第1~4字节)。

举例来说(但本发明不限于此),当图1所示的转换电路120判断出该讯息所对应的控制通讯协议为三菱MELSEC通讯协议或OMRON FINS通讯协议时,转换电路120可自参数接口103读取该控制器所对应的装置标识符以写入标头区段HS的第二部分,以及自参数接口103读取该讯息的传输目的地信息以写入标头区段HS的第五部分。于另一范例中,当图1所示的转换电路120判断出该讯息所对应的控制通讯协议为Beckhoff ADS通讯协议时,转换电路120可依据该讯息的数据区段的内容来得到该控制器所对应的装置标识符(进而写入标头区段HS的第二部分),以及自参数接口103读取该讯息的传输目的地信息(以写入标头区段HS的第五部分)。于又一范例中,当图1所示的转换电路120判断出该讯息所对应的控制通讯协议系为Keyence Host-Link通讯协议时,转换电路120可依据该讯息的数据区段的内容来得到该控制器所对应的装置标识符以及该讯息的传输目的地信息,以分别写入标头区段HS的第二部分与第五部分。

图12~图16绘示了图10所示的方法所涉及的数据结构转换的复数个实施例,其中图12~图15绘示了图10所示的步骤1022与图11所示的复数个步骤1121~1126所涉及的数据结构转换的复数个实作范例,而图16为图10所示的步骤1042所涉及的数据结构转换的一实作范例。

首先,请参阅图12。图12绘示了本发明将三菱MELSEC通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图,其中图10所示的步骤1020可由图12所示的复数个步骤1210~1270来实作之。举例来说,在图1所示的讯息P12对应三菱MELSEC通讯协议的情形下,将讯息P12转换为中介数据D12的操作可简单归纳如下:

步骤1210:根据三菱MELSEC通讯协议的格式规范,检查控制器132所响应的脚本是否为正确且预期的数值。若是,则执行步骤1215。

步骤1215:检查讯息P12的传输通道C1是否可到达数据转换系统102。若是,则执行步骤1220。

步骤1220:检查发送讯息P12的模块(控制器132)的输入/输出的是否正确,并取得其位置。若正确,则执行步骤1225。

步骤1225:检查讯息P12的发送站别是否正确,并取得站别地址。若正确,则执行步骤1230。

步骤1230:计算讯息P12的数据区段的数据长度。若数据长度符合预定规范,则执行步骤1235;反之,等到缓冲区数据(例如,暂存于图1所示的数据缓冲器114)形成一个完整的数据区块之后,再执行步骤1235。此外,可同时启动逾时机制,其中若于一预定时间内未收到指定数据,则可放弃整个行程,而等待下一笔数据的产生。

步骤1235:确认讯息P12的结果码是否为正确。若是,则执行步骤1240。

步骤1240:取得讯息P12(例如,三菱MELSEC通讯协议的响应指令)的数据区段的第2个位置,以取得讯息标识符的一部分(stream number),并将其转换而写到标头区段HS的第6字节。

步骤1245:取得讯息P12(例如,三菱MELSEC通讯协议的响应指令)的数据区段的第3个位置,以取得讯息标识符的另一部分(function number),并将其转换而写到标头区段HS的第7字节。

步骤1250:取得讯息P12的数据区段中的数据位(三菱MELSEC通讯协议的响应数据区段),并根据三菱MELSEC通讯协议的格式规范,所取得的数据位转换到中介数据D12的第13字节之后的位置。

步骤1255:读取参数接口103之中的参数,以取得传输通道C1相对应的装置标识符,并对比讯息P12的数据区段的第1个位置,进而将装置标识符写入标头区段HS的第5字节。

步骤1260:产生一组64位整数且不重复的系统字节序号,从低位至高位分别写入标头区段HS的第8~11字节。

步骤1265:读取参数接口103之中的参数,以取得讯息P12的传输目的地的传输通道(例如,传输通道C0)。

步骤1270:计算整个中介数据D12的长度(包含长度标头),从低位至高位分别写入标头区段HS的第1~4字节。

由于本领域技术人员应可了解三菱MELSEC通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,上述利用转换电路120检查控制器所发送的讯息的标头区段是否指示出允许发送状态的步骤(步骤1020之中),可由步骤1210~步骤1235来实作。另外,图11所示的步骤1121~1126可由步骤1240~1270来实作。再者,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图12所示的顺序来进行。只要是基于发送一讯息的控制器所对应的控制通讯协议,将该讯息转换为一中介数据的操作,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

图13绘示了本发明将Beckhoff ADS通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图,其中图10所示的步骤1020可由图13所示的复数个步骤1310~1350来实作。举例来说,在图1所示的讯息P22是对应Beckhoff ADS通讯协议的情形下,将讯息P22转换为中介数据D12的操作可简单归纳如下:

步骤1310:检查讯息P22的标头区段的数据结构是否正确。举例来说,检查讯息P22(控制器134所响应的Beckhoff ADS通讯协议的讯息)的标头区段的第1~8字节中的目标信息是否正确、 检查讯息P22的标头区段的第9~16字节中的来源信息是否正确、检查讯息P22的标头区段的第17~24字节中的指令格式和数值是否正确,以及检查讯息P22的标头区段的第25~32字节中是否有错误。若讯息P22的标头区段的第1~24位的信息均为正确,且讯息P22的标头区段的第25~32字节之中没有错误,则执行步骤1320。

步骤1320:检查讯息P22的数据区段(Beckhoff ADS通讯协议的响应消息)的第1、2字节的确认结果。若正确,则再取出讯息P22的数据区段的第3、4字节,以计算数据的总长度。此外,取得讯息P22的数据区段标头的第1个位置以取得装置标识符,转换并写到标头区段HS的第5字节;取得讯息P22的数据区段标头的第2个位置以取得讯息标识符的一部分(stream number),转换并写到标头区段HS的第6字节;取得讯息P22的数据区段标头的第3个位置以取得讯息标识符的另一部分(function number),转换并写到标头区段HS的第7字节;以及读取参数接口103之中的参数,将传输目的地所对应的传输通道C0写入标头区段HS的第12字节。

步骤1330:产生一组不为重复的系统字节序号,并将其分别写入标头区段HS的第8~11字节。

步骤1340:取得讯息P22的数据区段中的数据位,并根据Beckhoff ADS通讯协议的格式规范,将所取得的数据位转换到中介数据D12的第13字节之后的位置。

步骤1350:计算整个中介数据D12的长度(包含长度标头),从低位至高位分别写入标头区段HS的第1~4字节。

由于本领域技术人员应可了解三菱Beckhoff ADS通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,上述利用转换电路120检查控制器所发送的讯息的标头区段是否指示出允许发送状态的步骤(于步骤1020中),可由步骤1310~步骤1320来实作。另外,图11所示的步骤1121~1126可由步骤1330~1350来实作。再者,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图13所示的顺序来进行之。只要是基于发送一讯息的控制器所对应的控制通讯协议,将该讯息转换为一中介数据的操作,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

图14绘示了本发明将OMRON FINS通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图,其中图10所示的步骤1020可由图14所示的复数个步骤1410~1465来实作。举例来说,在图1所示的讯息P32是对应OMRON FINS通讯协议的情形下,将讯息P32转换为中介数据D12的操作可简单归纳如下:

步骤1410:根据OMRON FINS通讯协议的格式规范,检查控制器136所响应的脚本是否为正确且预期的数值。若是,则执行步骤1415。

步骤1415:根据OMRON FINS通讯协议的格式规范,检查讯息P32的第5、6字节的信息控制域的数值是否正确,以及检查讯息P32的第7字节的网关的数值是否正确。若是,则执行步骤1420。

步骤1420:检查讯息P32的第8、9、10字节分别对应的目的网络编号、节点编号、单元地址是否正确,以及检查讯息P32的第11、12、13字节分别对应的来源网络编号、节点编号、单元地址是否正确。若讯息P32的第8~13字节的检查结果均正确,则执行步骤1425。

步骤1425:检查讯息P32的第14字节的发送站别是否正确。若是,则执行步骤1430。

步骤1430:计算讯息P32的数据区段的数据长度。若数据长度符合预定规范,则执行步骤1435;反之,等到缓冲区数据(例如,暂存于图1所示的数据缓冲器114)形成一个完整的数据区块之后,再执行步骤1435。此外,可同时启动逾时机制,其中若于一预定时间内未收到指定数据,则可放弃整个行程,而等待下一笔数据的产生。

步骤1435:取得讯息P32的数据区段的第2个位置以取得讯息标识符的一部分(stream number),转换并写到标头区段HS的第6字节。

步骤1440:取得讯息P32的数据区段的第3个位置以取得讯息标识符的另一部分(function number),转换并写到标头区段HS的第7字节。

步骤1445:取得讯息P32的数据区段中的数据位(第5个位置),并根据OMRON FINS通讯协议的格式规范,将所取得的数据位转换到标头区段HS的第13字节之后的位置。

步骤1450:读取参数接口103之中的参数,以取得传输通道C2相对应的装置标识符,并写入讯息P32的数据区段的第1个位置,以及将装置标识符写入标头区段HS的第5字节。

步骤1455:产生一组64位整数且不重复的序号,从低位至高位分别写入标头区段HS的第8~11字节。

步骤1460:读取参数接口103之中的参数,以取得讯息P12的传输目的地的传输通道(例如,传输通道C0)。

步骤1465:计算整个中介数据D12的长度(包含长度标头),从低位至高位分别写入标头区段HS的第1~4字节。

由于本领域技术人员应可了解三菱OMRON FINS通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,上述利用转换电路120检查控制器所发送的讯息的标头区段是否指示出允许发送状态的步骤(于步骤1020中),可由步骤1410~步骤1430来实作。另外,图11所示的步骤1121~1126可由步骤1435~1465来实作。再者,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图14所示的顺序来进行。只要是基于发送一讯息的控制器所对应的控制通讯协议,将该讯息转换为一中介数据的操作,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

图15绘示了本发明将Keyence Host-Link通讯协议的讯息格式转换为图3所示的中介数据格式的一实施例的数据结构对照图,其中图10所示的步骤1020可由图15所示的复数个步骤1510~1540来实作。举例来说,在图1所示的讯息P42是对应Keyence Host-Link通讯协议的情形下,将讯息P42转换为中介数据D12的操作可简单归纳如下:

步骤1510:取得讯息P42(例如,Keyence Host-Link通讯协议的响应数据)的数据区段的数据标头,并将其转换为标头区段HS的第5~7字节。

步骤1520:产生一组不为重复的系统字节、分别写入标头区段HS的第8~11个字节。

步骤1530:取得讯息P42(例如,Keyence Host-Link通讯协议的响应数据)的数据区段中的数据,并根据Keyence Host-Link通讯协议的格式规范,将所取得的数据转换为中介数据D12的数据区段中的数据。

步骤1540:计算整个中介数据D12的总长度,并将其分别写入标头区段HS的第1~4字节。

由于本领域技术人员应可了解Keyence Host-Link通讯协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,图11所示的步骤1121~1126可由步骤1510~1540来实作。另外,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照1图15所示的顺序来进行。只要是基于发送一讯息的控制器所对应的控制通讯协议,将该讯息转换为一中介数据的操作,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

请参阅图16,其绘示了本发明将图3所示的中介数据格式转换为HSMS协议的讯息格式的一实施例的数据结构对照图,其中图10所示的步骤1042可由图16所示的复数个步骤1610~1680来实作。举例来说,在图1所示的讯息E12是对应HSMS协议的情形下,将中介数据D12转换为讯息E12的操作可简单归纳如下:

步骤1610:检查标头区段HS的第12字节以确认目的地是否为上位系统(制造执行系统100)。若是,则执行步骤1620。

步骤1620:将标头区段HS的第5位转换为讯息E12的标头的第1、2字节(制造执行系统100识别机台的装置标识符)。

步骤1630:将标头区段HS的第6位转换为讯息E12的标头的第3字节(讯息E12的讯息标识符的一部分;stream number)。

步骤1640:将标头区段HS的第7位转换为讯息E12的标头的第4字节(讯息E12的讯息标识符的另一部分;function number)。

步骤1650:计算中介数据D12的数据区段是否需要其它的数据区块。若需要,则在讯息E12的标头的第5、6字节填入数值1;反之,则填入数值0。

步骤1660:产生一组64位整数且不重复的序号,从低位至高位分别写入讯息E12的标头的第7~10字节。

步骤1670:根据HSMS协议的格式规范,将中介数据D12的数据转换为讯息E12的数据。

步骤1680:取得讯息E12的标头的长度及讯息E12的数据区块的总长度,并将长度写入到讯息E12的长度标头(length header)的第1~4字节。

由于本领域技术人员应可了解HSMS协议的讯息的数据结构的细节,故相关的说明在此便不再赘述。值得注意的是,假若所得到的结果实质上大致相同,则步骤不一定要按照图16所示的顺序来进行。只要是基于传输目的地所对应的执行通讯协议,将中介数据转换为传输目的地可识别的讯息,设计上相关的变化遵循本发明的发明精神。

由上可知,本发明所提供的整合控制机制仅需单一控制平台即可灵活地转换不同通讯协议之间的讯息/指令,有效地进行制造执行系统与制造机器系统之间的沟通。

值得注意的是,本发明所提供的整合控制机制另可提升不同控制通讯协议的控制器的沟通效率。请再次参阅图1。于图1所示的实施例中,权重分配器可依据不同传输通道各自的传输信息,来分配不同传输通道的讯息传输权重。举例来说,在转换电路120将一第一中介数据转换为符合一第一控制通讯协议(例如,三菱MELSEC通讯协议)的一第一讯息,以及将一第二中介数据转换为符合一第二控制通讯协议(例如,Beckhoff ADS通讯协议)的一第二讯息的情形下,权重分配器112可依据各自传输通道(例如,传输通道C1与传输通道C2)的传输信息来分配该第一讯息的传输权重以及该第二讯息的传输权重。于另一范例中,在转换电路120将一第一中介数据转换为符合一控制通讯协议(例如,三菱MELSEC通讯协议)的一第一讯息,以及将一第二中介数据转换为符合一执行通讯协议(例如,HSMS协议)的一第二讯息的情形下,权重分配器112可依据各自传输通道(例如,传输通道C1与传输通道C0)的传输信息来分配该第一讯息的传输权重以及该第二讯息的传输权重。于又一范例中,在转换电路120将一第一中介数据转换为符合一第一执行通讯协议(例如,HSMS通讯协议)的一第一讯息,以及将一第二中介数据转换为符合一第二执行通讯协议(例如,SECS-I协议)的一第二讯息的情形下,权重分配器112可依据传输该第一讯息的传输通道的传输信息以及传输该第二讯息的传输通道的传输信息,来分配该第一讯息的传输权重以及该第二讯息的传输权重。

另外,在转换电路120将一第一工业设备(或控制器)所产生的第一讯息转换为一第一中介数据,以及将一第一工业设备(或控制器)所产生的第一讯息转换为一第二中介数据的情形下,数据缓冲器113可储存该第一中介数据以及该第二中介数据,而讯息处理器111可安排该第一中介数据以及该第二中介数据的处理顺序。换言之,本发明所提供的整合控制架构除了可应用于多种通讯协议的讯息之间的转换之外,另可安排/分配各种讯息之间的传输顺序,故可提供系统的传输效能。

综上所述,本发明所提供的控制制造机器系统的方法与装置不仅可实现一跨协议整合平台,方便使用者仅经由单一操作接口即可控制具有相异通讯协议的复数个工业设备,更可使协调各种不同通讯协议的控制器的传输,以提升整体系统的传输性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,皆应属于本发明的涵盖范围。

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