臺灣博碩士論文加值系統

機關車在工廠負責搬運危險材料、接觸人類無法接觸的環境，過去的控制採用人力控制，二十四小時不間斷生產的接力控制，因人為操作有精神不濟、恍神、專注不足等許多不確定的因素，造成失誤導致生產作業中斷，並且舊系統已使用數十年，設備老舊常發生故障，導致有時會有不正常的中斷生產，且部分修護材料廠商皆已停產，現今已難以取得，這些不確定的因素，造成許多工安風險與生產暫停的疑慮。本論文將實現一套以可程控制器(Programmable Logic Controller, PLC)操作車輛移動、剎車、對位停靠，並將聯鎖安全鎖保護機制與自動化流程加入各機關車PLC內，再透過協調電腦和PLC控制各車輛的車速與停靠位置，使之可判斷現場狀況，避免各車輛之間和行程端末的碰撞，操作人員在駕駛室內監看圖控畫面，便可知悉車輛目前位置、車速、目標行程、車輛異常與故障狀態，藉此降低人員的工作負擔，大幅減少操作人員操作失誤造成的損失。本次用到變頻器、工業電腦、交流馬達、分散式IO模組、旋轉編碼器、防撞雷達、仿真模擬程式來達成車輛的行走、速度控制、行走距離偵測、定位停車、防撞保護功能、安全聯鎖保護機制、上線前模擬測試，並記錄更新前與更新後的維護開銷差異，與故障間格時間、發生次數的差異，探討更新前與更新後系統的差異，與新系統帶來的優勢，給未來使用者有更多可考慮的方法。

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 論文大綱 2
第二章 研究與方法 4
2.1 系統架構介紹 4
2.1.1 系統架構 4
2.1.2 系統協調架構流程 6
2.2 各控制單元架構 9
2.2.1 車輛控制主架構 9
2.2.2 防撞對位控制架構 12
2.3 硬體材料、軟體材料和驗證方式 15
2.3.1 可程式化邏輯控制器(PLC) 15
2.3.2 人機介面系統 20
2.3.3 鼠籠式馬達 21
2.3.4 工業電腦 22
2.3.5 變頻器 24
2.4 平均故障間隔時間（MTBF）驗證 26
第三章 實驗結果與驗證 28
3.1 更新後結果 28
3.1.1 車輛控制主架構安裝完成 28
3.1.2 仿真模擬程式編寫 32
3.1.3 上線前仿真模擬測試 33
3.2 驗證方式 34
3.2.1 每日工作報表彙整 34
3.2.2 統計更新前後每月故障次數 34
3.2.3 使用試算表軟體彙整出圖表 35
3.2.4 計算MTBF驗證設備可靠性 35
3.3 結果驗證 36
3.3.1 更新前電控系統每月故障次數 36
3.3.2 更新後電控系統每月故障次數 37
3.3.3 更新前電控系統每月平均故障間隔時間 39
3.3.4 更新後電控系統每月平均故障間隔時間 40
3.3.5 更新前維護費用 42
3.3.6 更新後維護費用 43
第四章 結論與未來展望 45
4.1 結論 45
4.2 未來展望 46
參考文獻 48

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