TW201624162A - 智能機台維護系統及其實施方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種智能機台維護系統及其實施方法，所述之智能機台維護系統包括一微處理模組、一中央處理模組及複數個感測模組，微處理模組可供生成一應變指令，且預先儲存有至少一個應變指令生成條件，實施時，感測模組可供偵測至少一個實際參數，又，微處理模組會比對實際參數，並判斷是否符合應變指令生成條件，若是，則將應變指令發送至中央處理模組，以使其產生相對應的應變動作，本發明藉由偵測相關參數，並自動且即時地作出應變處置，以維護工作機台運行。

Description

智能機台維護系統及其實施方法

一種智能機台維護系統及其實施方法，本發明尤指一種藉由微控制模組與感測模組的搭配，偵測工作機台運行的實際參數，並進行實時維護的智能機台維護系統及其實施方法。

高科技產業的發展迅速，使得用於高科技產業中的機台設備之需求也相對應高漲，又，現今高科技產業所需的機台設備已達到一定程度的自動化控制，所述之自動化控制為能夠在沒有人為直接參與的情況下，利用附加裝置(即自動控制裝置)使生產過程或生產機械(被控對象)，自動地按照某種規律(或稱條件)運行，然而，於實際狀況下，用於自動控制的附加裝置仍需配置相關人力資源，對其作實時的掌控，且由於使用者操作時係多憑藉著個人經驗來判斷，故仍常會出現人為的誤判，而致使工作機台出現損壞的情況，又，因工作機台多為複雜的精密儀器，稍有不慎，不僅造成整個產品線的工作停擺，更會縮短設備使用壽命，是以，有許多發明人藉由微控制器(Microcontroller Unit，簡稱MCU)的搭配，來改善上述的問題，如中華民國發明專利公開案第TW201207605號「伺服器模擬負載監控系統及方法」，其係揭露一種包括有至少一伺服器模擬負載，以及用於監測伺服器模擬負載的一個人電腦，其中，所述之伺服器模擬負載包括有一微控制器，並分別有複數個發熱模組與其呈資訊連接，微控制器可根據個人電腦所發出之指令，開啟或關閉發熱模組，使伺服器模擬負載在不同狀態(滿載、半載、空載等狀態)下工作，又，伺服器模擬負載包括有複數個溫度感測器，可供感測一外部環境溫度，且所偵測之數值皆會透過微控制器傳輸至個人電腦中，藉以達成對複數個伺服器模擬負載的監控，另有其他先前技術以供參考，如下：(1)中國實用新型專利公告案第CN201654993號「一種無線智能型工控溫度監測系統」；(2)中國發明專利公開案第CN101162435號「電腦加速度監控系統」；(3)美國發明專利公告案第US8648690號「System and method for monitoring computer servers and networks appliances」；(4)美國發明專利公開案第US20130251361號「Enhanced status monitoring,storage and reporting for optical transceivers」。

惟，由上述所揭之習知技術可知，習知技術所利用 微控制器以進行監測的方式，具有以下幾點問題：(1)藉由將微控制器安裝於另一附加裝置，以對工作機台進行監控，故，須額外添購附加裝置；(2)微控制器在得知相關參數後，仍須將其回傳至主要控制器，並接收主要控制器(如中央處理器)所下達的指令，而非主動產生相關指令，故，仍無法實現自動監測與應變，再者，當主要控制器異常時，則微控制器便無法發揮效用；(3)工作機台運行一段時間後，相關參數即會發生可預期性的變化(如設備老舊後，主控制器的運行效能將相對較高)，而縱使有微控制器能主動產生相關指令，然其生成指令的條件多同樣依據預設條件，而無法自動根據歷史數據作變化。

有鑑於上述的問題，本發明人係依據多年來從事相關行業及產品設計的經驗，針對現有的系統架構進行研究及分析，期能設計出較佳的機台維護系統；緣此，本發明之主要目的在於提供一種透過微處理模組將所偵測的實際參數與標準參數作比對，並主動生成應變指令，藉以作出應變處置的智能機台維護系統及其實施方法。

為達上述的目的，本發明之智能機台維護系統，主要包括有一微處理模組，並有一中央處理模組、一功率監 測模組、一參數感測模組、一歷史數據管理模組與微處理模組呈資訊連接，功率監測模組及參數感測模組可供量測複數個實際參數，歷史數據管理模組可儲存實際參數，並對其作分析，又，微處理模組包括有一指令儲存單元、一參數比對單元及一指令生成與發送單元，本發明實施時，係先於指令儲存單元預先儲存有一標準參數表及一指令生成條件表，標準參數表具有複數個預設標準參數，指令生成條件表具有複數個應變指令生成條件，參數比對單元將實際參數與預設標準參數逐一作比對後，判斷是否符合應變指令生成條件，若是，則指令生成與發送單元生成一應變指令，並發送至中央處理模組，以產生相對應之應變動作，再者，微處理模組還包括有一指令更新單元，可依據數據分析單元的分析結果，對標準參數表內的預設標準參數進行更新。

為使 貴審查委員得以清楚了解本發明之目的、技術特徵及其實施後之功效，茲以下列說明搭配圖示進行說明，敬請參閱。

10‧‧‧智能機台維護系統

101‧‧‧微處理模組

102‧‧‧中央處理模組

1011‧‧‧指令儲存單元

1012‧‧‧參數比對單元

1013‧‧‧指令生成與發送單元

1014‧‧‧指令更新單元

103‧‧‧功率監測模組

104‧‧‧參數感測模組

1041‧‧‧溫度感測單元

1042‧‧‧濕度感測單元

105‧‧‧歷史數據管理模組

1051‧‧‧數據儲存單元

1052‧‧‧數據分析單元

20‧‧‧工作機台

201‧‧‧供電裝置

202‧‧‧週邊裝置

203‧‧‧週邊裝置

204‧‧‧警示裝置

T1‧‧‧標準參數表

S‧‧‧預設標準參數

U‧‧‧組合標準參數

U1‧‧‧第一組合標準參數

U2‧‧‧第二組合標準參數

U3‧‧‧第三組合標準參數

T2‧‧‧應變指令生成表

C‧‧‧應變指令生成條件

C1‧‧‧第一應變指令生成條件

C2‧‧‧第二應變指令生成條件

C3‧‧‧第三應變指令生成條件

I‧‧‧應變指令

I1‧‧‧第一應變指令

I2‧‧‧第二應變指令

I3‧‧‧第三應變指令

R‧‧‧實際參數

T3‧‧‧歷史實際參數表

S101‧‧‧指令設置步驟

S1011‧‧‧歷史參數分析步驟

S1012‧‧‧指令更新步驟

S102‧‧‧實際參數偵測步驟

S103‧‧‧比對步驟

S104‧‧‧指令生成步驟

第1圖，為本發明之系統架構圖。

第2圖，為本發明之細部系統架構圖。

第3圖，為本發明之標準參數表示意圖。

第4圖，為本發明之指令生成條件表示意圖。

第5圖，為本發明之實施示意圖(一)。

第6圖，為本發明之實施示意圖(二)。

第7圖，為本發明之實施示意圖(三)。

第8圖，為本發明之另一細部系統架構圖。

第9圖，為本發明之另一實施示意圖。

第10圖，為本發明之步驟流程圖。

第11圖，為本發明之細部步驟流程圖。

請參閱「第1圖」，圖中所示為本發明之系統架構圖，如圖，本發明智能機台維護系統10係設置於一工作機台(圖中未示)，又，智能機台維護系統10係包括有一微處理模組101，並有一中央處理模組102、一功率監測模組103、一參數感測模組104、一歷史數據管理模組105與微處理模組101呈資訊連接，微處理模組101可為微控制器(Microcontroller Unit，簡稱MCU)，其係可供偵測中央處理模組102的一實際運行效能，中央處理模組102可為中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)，其係可依指令控制工作機台產生相對應之作動，功率監測模組103可為功率量測計，供以量測工作機台的一實際消耗功率(單位為瓦特W)，或可為安培計與伏特計的搭配，供以量測出電流值(單位為安培A)與電壓值(單位為伏特V)後，以功率換算公式(即功率等於電流與電壓之相乘)得知實際消耗功率，參數感測 模組104具有一溫度感測單元1041與一濕度感測單元1042，溫度感測單元1041可供感測工作機台的一實際環境溫度，濕度感測單元1042可供感測工作機台的一實際環境濕度，歷史數據管理模組105具有一數據儲存單元1051及一數據分析單元1052，數據儲存單元1051可將微處理模組101所量測之實際運行效能、功率監測模組103所量測之實際消耗功率、溫度感測單元1041所感測的實際環境溫度，以及濕度感測單元1042所感測的實際環境濕度等實際參數進行儲存，並生成一歷史實際參數表(圖中未示)，數據分析單元1052可對儲存於數據儲存單元1051內的實際參數進行分析。

請參閱「第2圖」，圖中所示為本發明之細部系統架構圖，並請搭配參閱「第1圖」，如圖，所述之微處理模組101係包括有一指令儲存單元1011、一參數比對單元1012及一指令生成與發送單元1013，再請搭配參閱「第3圖」，圖中所示為本發明之標準參數表示意圖，如圖，指令儲存單元1011預先儲存有一標準參數表T1，標準參數表T1具有預先設定的複數個預設標準參數S，如實際消耗功率大於最大功率的70%、實際環境溫度大於50℃、實際環境濕度大於60%與實際運行效能大於80%等，其中，所述之預設標準參數S的實施態樣，係可依實際所需，預先進行調整與設定，不應以此為限，特先陳明，又，操作者可再做組合標準參數U的設定，如第一組合標準參數U1為實際消耗功率大於 最大功率的70%、實際環境溫度大於50℃、實際環境濕度大於40%與實際運行效能大於60%，其中，所述之組合標準參數U可僅含有一個預設標準參數S，然，亦可為包含有多個預設標準參數S，再者，再請搭配參閱「第4圖」，圖中所示為本發明之指令生成條件表示意圖，如圖，指令儲存單元1011再預先儲存有一指令生成條件表T2，指令生成條件表T2具有複數個應變指令生成條件(C1、C2、C3)，並相對應有複數個應變指令(I1、I2、I3)，是以，操作者可預先對應變指令生成條件C的內容，及其相對應之應變指令I作設定，如第一應變指令生成條件C1為「實際參數R符合第一組合標準參數U1」，且相對應之應變指令I為「第一應變指令I1」，又，微處理模組101的參數比對單元1012可供比對實際參數R與預設標準參數S，並判斷其是否符合應變指令生成條件C，微處理模組101的指令生成與發送單元1013，可依據參數比對單元1012之比對結果，生成應變指令I，並將應變指令I發送至中央處理模組102。

請參閱「第5圖」，圖中所示為本發明之實施示意圖(一)，並請搭配參閱「第1圖~第4圖」，如圖，實施時，係將本發明之智能機台維護系統10，設置於一工作機台20內，工作機台20具有一供電裝置201、複數個週邊裝置(202、203)及一警示裝置204，供電裝置201為工作機台20之電源供應來源，是以，操作者可事先得知供電裝置201的最大功率(如本實施例為450瓦特)，又，供電裝置201分別與功率監測模 組103及中央處理模組102呈電性連接，複數個週邊裝置(202、203)分別與中央處理模組102呈資訊連接，其中，週邊裝置(202、203)係指協助工作機台20運行的裝置，如當工作機台20為個人電腦時，則週邊裝置(202、203)可為電腦螢幕或滑鼠等設備，警示裝置204可為物理性之警示設備，如LED警示燈或警示鈴，亦可為資訊性之警示訊息，如警示簡訊，但不以此為限，特先陳明，當工作機台20開始運行時，本發明之智能機台維護系統10亦開始進行實時監測，再請搭配參閱「第6圖」，圖中所示為本發明之實施示意圖(二)，如圖，當功率監測模組103量測到實際消耗功率為328瓦特，參數感測模組104的溫度感測單元1041感測到實際環境溫度為52℃，濕度感測單元1042感測到實際環境濕度為45%，以及微處理模組101偵測中央處理模組102的實際運行效能為64%等複數個實際參數R時，微處理模組101的參數比對單元1012，即依據儲存於指令儲存單元1011內的標準參數表T1，進行實際參數R與預設標準參數S的比對，如實際消耗功率為328瓦特符合「大於最大功率的70%(即450W的70%，為315瓦)」、實際環境溫度為52℃符合「大於50℃」、實際環境濕度為45%符合「大於40%」以及實際運行效能為64%符合「大於60%」，經比對後，微處理模組101的指令生成與發送單元1013，依據指令生成條件表T2的應變指令生成條件C，如「實際參數R符合第一組合標準參數U1」，則生成第一應變指令I1，並將第一應變指令I1發送至中央處理模組102，以使其產生相對應之應變動作，如第一應變指令 I1為「請求發出警示訊息」，當中央處理模組102接收後，則致動警示裝置204產生警示訊息，藉以提示操作者工作機台20可能出現初期之異常情況。

請參閱「第7圖」，圖中所示為本發明之實施示意圖(三)，如圖，當工作機台20出現初期之異常情況，且經警示後，仍未被操作者排除，功率監測模組103則繼續量測到實際消耗功率上升至375瓦特，參數感測模組104的溫度感測單元1041感測到實際環境溫度上升至63℃，濕度感測單元1042感測到實際環境濕度上升至54%，以及微處理模組101偵測中央處理模組102的實際運行效能上升至71%等複數個實際參數R時，參數比對單元1012即依據標準參數表T1，進行實際參數R與預設標準參數S的比對，如實際消耗功率為375瓦特符合「大於最大功率的80%(即450W的80%，為360瓦)」、實際環境溫度為63℃符合「大於60℃」、實際環境濕度為54%符合「大於50%」以及實際運行效能為71%符合「大於70%」，經比對後，指令生成與發送單元1013依據應變指令生成條件C，如「實際參數R符合第二組合標準參數U2」，則生成第二應變指令I2，並將第二應變指令I2發送至中央處理模組102，以使其產生相對應之應變動作，如第二應變指令I2為「請求關閉週邊裝置」，當中央處理模組102接收後，則關閉複數個週邊裝置(202、203)，以維護工作機台20的運行。

請參閱「第8圖」，圖中所示為本發明之另一系統架構示意圖，並請搭配參閱「第1圖~第5圖」，如圖，本發明所述之微處理模組101，可再包含有一指令更新單元1014，與指令儲存單元1011呈資訊連接，其可對儲存於指令儲存單元1011的標準參數表T1進行更新，再請搭配參閱「第9圖」，圖中所示為本發明之另一實施示意圖，如圖，指令更新單元1014依據儲存於歷史數據管理模組105之數據儲存單元1051的歷史實際參數表T3，作標準參數表T1及應變指令生成表T2的更新，如當歷史數據管理模組105的數據分析單元1052分析歷史實際參數表T3顯示，過去一個月內，工作機台20在第20天到第30天的實際運行效能，皆接近或等於80%時，則對標準參數表T1之實際運行效能的預設標準參數S進行更新，如將第一組合標準參數U1內的實際運行效能更新為「大於80%」、第二組合標準參數U2內的實際運行效能更新為「大於85%」，以及第三組合標準參數U3內的實際運行效能更新為「大於90%」，其中，預設標準參數S的更新條件係可由操作者作設定，不以本實施例為限，特先陳明。

請參閱「第10圖」，圖中所示為本發明之步驟流程圖，並請搭配參閱「第1圖~第5圖」，如圖，本發明所述之智能機台維護系統10的實施方法，係包括以下步驟：一指令設置步驟S101：將一標準參數表T1(如「第3圖」所示)及一應變指令生成表T2(如「第4圖」所示)，預先儲存至智能機台維護系統10之一微處理模組101的一指令儲存 單元1011，並對標準參數表T1的複數個預設標準參數S，以及應變指令生成表T2的應變指令生成條件C與應變指令I進行設定；一實際參數偵測步驟S102：當智能機台維護系統10設置於一工作機台20(如「第5圖」所示)並運行時，微處理模組101感測一中央處理模組102的一實際運行效能，一功率監測模組103監測工作機台20的一實際消耗功率，一參數感測模組104的一溫度感測單元1041，感測工作機台20的一實際環境溫度，以及一參數感測模組104的一實際環境濕度1042，感測一實際環境溫度；一比對步驟S103：完成實際運行效能、實際消耗功率、實際環境溫度，以及實際環境濕度等複數個實際參數R的偵測後，微處理模組101的一參數比對單元1012，進行實際參數R與預設標準參數S的逐一比對；一指令生成步驟S104：當微處理模組101的參數比對單元1012完成比對後，且比對結果為實際參數R符合組合標準參數U，微處理模組101的指令生成與發送單元1013則依據應變指令生成條件C，生成一應變指令I，並發送應變指令I至中央處理模組102，使中央處理模組102產生相對應的應變動作(如「第6圖~第7圖」所示)。

請參閱「第11圖」，圖中所示為本發明之細部步驟流程圖，如圖本發明所述之指令設置步驟S101可再包括以下步驟： 一歷史參數分析步驟S1011：一歷史數據管理模組105的一數據儲存單元1051儲存實際運行效能、實際消耗功率、實際環境溫度與實際環境濕度等複數個實際參數R，並生成一歷史實際參數表T3(如「第9圖」所示)，歷史數據管理模組105的一數據分析單元1052，對歷史實際參數表T3進行分析。

一指令更新步驟S1012：微處理模組101的一指令更新單元1014，依據數據分析單元1052的分析結果，對儲存於指令儲存單元1011之標準參數表T1內的預設標準參數S進行更新。

由上所述可知，本發明之智能機台維護系統，主要包括有一微處理模組，並有一中央處理模組、一功率監測模組、一參數感測模組、一歷史數據管理模組與微處理模組呈資訊連接，微處理模組可供偵測中央處理模組的一實際運行效能，功率監測模組可供量測一實際消耗功率，參數感測模組具有一溫度感測單元，可供感測一實際環境溫度，及一濕度感測單元可供感測一實際環境濕度，歷史數據管理模組的一數據儲存單元可供儲存實際運行效能、實際消耗功率、實際環境溫度，以及實際環境濕度等實際參數，並生成一歷史實際參數表，歷史數據管理模組的一數據分析單元可供對歷史實際參數表進行分析，其中，微處理模組包括有一指令儲存單元、一參數比對單元及一指令生成與發送單元，本發明實施時，係先於指令儲存單元預 先儲存有一標準參數表，標準參數表具有複數個預設標準參數，且複數個預設標準參數可形成為一組合標準參數，又，指令儲存單元再預先儲存有一指令生成條件表，其係具有複數個應變指令生成條件，並相對應有至少一個應變指令，參數比對單元可供將實際參數與預設標準參數逐一作比對，並判斷其是否符合應變指令生成條件，指令生成與發送單元依據比對結果，生成應變指令，並發送至中央處理模組，以產生相對應之應變動作，再者，微處理模組還包括有一指令更新單元，其可依據數據分析單元的分析結果，對標準參數表內的預設標準參數進行更新；是以，本發明據以實施後，確實可達到提供一種透過微控制模組將所偵測的運行參數與標準參數作比對，並主動生成應變指令，藉以作出應變處置的智能機台維護系統及其實施方法。

唯，以上所述者，僅為本發明之較佳之實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

綜上所述，本發明之功效，係具有發明之「產業可利用性」、「新穎性」與「進步性」等專利要件；申請人爰依專利法之規定，向 鈞局提起發明專利之申請。

10‧‧‧智能機台維護系統

101‧‧‧微處理模組

102‧‧‧中央處理模組

103‧‧‧功率監測模組

104‧‧‧參數感測模組

1041‧‧‧溫度感測單元

1042‧‧‧濕度感測單元

105‧‧‧數據儲存模組

1051‧‧‧數據儲存單元

1052‧‧‧數據分析單元

Claims (10)

1. 一種智能機台維護系統，主要設置於一工作機台，用以對該工作機台作自動偵測與維護，包括有：一微處理模組，預先儲存有一應變指令生成表，該應變指令生成表具有至少一個應變指令生成條件，可供生成至少一個應變指令；一中央處理模組，與該微處理模組呈資訊連接，該中央處理模組可依據該應變指令，控制該工作機台產生相對應的一應變動作；一功率監測模組，資訊連接於該工作機台與該微處理模組之間，可供監測該工作機台的一實際消耗功率，並將該實際消耗功率傳送至該微處理模組；一參數感測模組，與該微處理模組呈資訊連接，可供感測該二作機台的一實際環境溫度，並將該實際環境溫度傳送至該微處理模組；以及該微處理模組對該實際消耗功率與該實際環境溫度作比對，並依據該應變指令生成條件，生成該應變指令，該微處理模組將該應變指令發送至該中央處理模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智能機台維護系統，其中，該微處理模組預先儲存有一標準參數表，該標準參數表具有至少一個該預設標準參數，該應變指令生成條件為包括有該功率監測模組或該參數感測模組的一實際參數，是否符合該預設標準參數。
3. 如申請專利範圍第2項所述之智能機台維護系統，其中，該微處理模組包括有一指令儲存單元、一參數比對單元及一指令生成與發送單元， 該指令儲存單元儲存該標準參數表及該應變指令生成表，該參數比對單元比對該實際參數與該預設標準參數，該指令生成與發送單元生成及發送該應變指令。
4. 如申請專利範圍第2項所述之智能機台維護系統，其中，該參數感測模組包括有一溫度感測單元及一濕度感測單元，該溫度感測單元可供感測該實際環境溫度，該濕度感測單元可供感測一實際環境濕度，又，該微處理模組可供感測該中央處理模組的一實際運行效能。
5. 如申請專利範圍第4項所述之智能機台維護系統，其中，該實際參數為該實際消耗功率、該實際環境溫度、該實際環境濕度與該實際運行效能之其中一種或其組合，該預設標準參數為一預設消耗功率、一預設環境溫度、一預設環境濕度與一預設運行效能之其中一種或其組合。
6. 如申請專利範圍第2項所述之智能機台維護系統，其中，該微處理模組資訊連接有一歷史數據管理模組，該歷史數據管理模組具有一數據儲存單元與一數據分析單元，該數據儲存單元可供儲存該實際參數，並生成一歷史實際參數表，該數據分析單元可供對該歷史實際參數表進行分析。
7. 如申請專利範圍第6項所述之智能機台維護系統，其中，該微處理模組再具有一指令更新單元，與該指令儲存單元呈資訊連接，該指令更新單元依據該數據分析單元的分析結果，對儲存於該指令儲存單元的該預設標準參數作更新。
8. 一種智能機台維護系統的實施方法，包括以下步驟：一實際參數偵測步驟：將該智能機台維護系統設置於一工作機 台，當該工作機台運行時，該智能機台維護系統的一微處理模組，偵測該中央處理模組的一實際運行效能，該智能機台維護系統的一功率監測模組，監測該工作機台之一供電裝置的一實際消耗功率，該智能機台維護系統的一參數感測模組，感測該工作機台的一實際環境溫度與一實際環境濕度；一比對步驟：完成該實際運行效能、該實際消耗功率、該實際環境溫度與該實際環境濕度之複數個實際參數的偵測後，該微處理模組的一參數比對單元，將該實際參數與一預設標準參數作逐一比對；一指令生成步驟：當該微處理模組的該參數比對單元，比對該實際參數符合該預設標準參數，則該微處理模組的一指令生成與發送單元，依據一應變指令生成條件，生成至少一個應變指令，並發送該應變指令至該中央處理模組，使該中央處理模組產生相對應的一應變動作。
9. 如申請專利範圍第8項所述之智能機台維護系統的實施方法，其中，該實際參數偵測步驟之前還包括有一指令設置步驟，為將一應變指令生成表及一標準參數表預先儲存於該微處理模組的一指令儲存單元，該應變指令生成表具有至少一個應變指令生成條件，該標準參數表具有至少一個該預設標準參數。
10. 如申請專利範圍第9項所述之智能機台維護系統的實施方法，其中，該指令設置步驟再包括以下步驟：一歷史參數分析步驟：一歷史數據管理模組的一數據儲存單元儲存該實際運行效能、該實際消耗功率、該實際環境溫度或該實際環境 濕度的複數個該實際參數，並生成一歷史實際參數表，該歷史數據管理模組的一數據分析單元，對該歷史實際參數表進行分析。一指令更新步驟：該微處理模組的一指令更新單元，依據該數據分析單元的分析結果，對儲存於該指令儲存單元之該標準參數表內的該預設標準參數進行更新。