OHT 제어로직 검증을 위한 가상실행 방법론
Virtual Commissioning Methodology to Evaluate the Control Logic of an OHT
- 주제(키워드) EtherCAT Protocol , OHT(Overhead Hoist Transport) , Virtual Commissioning
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 박상철
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000028822
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구는 반도체 생산 라인의 물류를 담당하는 OHT의 Virtual Commissioning을 위한 모델링 및 시뮬레이션의 방법을 기술하였다. OHT의 Controller를 검증하기 위해 OHT를 구성하고 있는 모듈들의 행위를 소프트웨어와 하드웨어를 포함하는 환경을 구축하여 Virtual Commissioning을 수행하였다. 이를 위해 Virtual OHT의 Logical 모델과 Physical Model 모델을 생성하였다. 또한, 외부의 모델링 대상인 타 OHT와의 충돌 또는 반도체 FAB 물류 Rail의 합류부에서 발생할 수 있는 OHT 상호간의 충돌을 방지하기 위한 Interlock 장치인 CID를 생성하였다. Virtual OHT가 적재물을 Loading & Unloading 하기 위해 설비의 Port와 통신하는 방법을 모델링하였다. Real Controller를 검증하기 위해서는 Controller와 OHT와의 데이터 교환 방식에 대해 정의할 필요가 있다. 실시간 제어가 가능하고 안정적이며, 현업에서 제어를 위해 사용이 급증하고 있는 EtherCAT 프로토콜을 이용하여 통신을 모델링하였다. 이러한 모델들을 0.04초 단위인 매우 짧은 주기의 실시간 시뮬레이션을 수행하기 위해 본 연구에서는 모델링 방법뿐만 아니라 시뮬레이션 프레임워크를 제안하였다. 개발된 시뮬레이터를 이용하여 가상 OHT 모델을 Controller와 연동하여 모델을 검증하였다. 본 연구에서 수행한 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구 결과는 OHT 뿐만 아니라 다양한 설비의 제어 로직 검증을 위해 사용될 수 있다고 판단한다. 또한 더 나아가 생산 시스템의 CPS 분야를 발전시키는데 기여할 수 있다고 판단한다.
more목차
Chapter 1 Introduction 2
Section 1 Background 2
Section 2 OHT(Overhead Hoist Transport)System 6
Section 3 Importance of Virtual Commissioning for OHT 8
Chapter 2 Related Research 13
Section 1 Virtual Commissioning for Production System 13
Section 2 Research Scope 16
Chapter 3 EtherCAT Protocol 18
Section 1 Introduction 18
Section 2 EtherCAT Key Features 20
Section 3 EtherCAT based Control the Actuator 23
Chapter 4 Problem Definition & Solution Requirements 26
Section 1 OHT System Configuration 26
Section 2 Internal & External Sensor of OHT 29
Section 3 Data Schema for Actuator based on EtherCAT 31
Section 4 External Interaction 33
Subsection 1 Detection Objects 34
Subsection 2 CID(Anti-collision Interlock Device) 36
Subsection 3 EQ Port(Equipment & STB Port) 37
Chapter 5 Model-Driven Virtual Commissioning 42
Section 1 Physical Modeling for Virtual OHT 42
Section 2 Virtual Commissioning Framework 47
Chapter 6 Simulation & Implementation 49
Section 1 Implementation Environments 49
Section 2 Implementation Results 52
Subsection 1 Driving Test based on Virtual Commissioning 54
Subsection 2 Transfer Test based on Virtual Commissioning 58
Subsection 3 Abnormal Test based on Virtual Commissioning 60
Chapter 7 Concluding Remarks 62
Bibliography 63
Abstract 66
