ระบบ HMI ควบคุมเครื่องตัดอัตโนมัติ (CC05 SmartLink)

โจทย์ที่ได้รับ: โรงงานต้องการระบบ HMI เพื่อควบคุมเครื่องตัด (CC05 Cutting Machine) ที่สามารถทำงานร่วมกับการสแกนบาร์โค้ดเพื่อดึงข้อมูลจากระบบฐานข้อมูลส่วนกลาง และต้องการให้ระบบจัดการสั่งการเครื่องจักรพร้อมพิมพ์ฉลากสินค้าได้ทันทีเมื่อกระบวนการเสร็จสิ้น

ความท้าทาย:

  • การเชื่อมต่อและสั่งการ Mitsubishi FX5U PLC โดยตรงผ่าน TCP/IP LAN โดยไม่ต้องพึ่งพา OPC Server จากผู้ให้บริการภายนอกเพื่อประหยัดต้นทุน
  • การสั่งพิมพ์ฉลาก (Label Printing) ไปยังเครื่องพิมพ์ Zebra โดยตรงแบบไม่ต้องผ่าน Windows Print Drivers เพื่อให้พิมพ์ได้รวดเร็วทันทีที่ได้รับสัญญาณจาก PLC
  • การทำงานแบบ Offline สำหรับฟังก์ชันประวัติย้อนหลังและการสั่งพิมพ์ซ้ำ (Reprint) ในกรณีที่เกิดปัญหา

แนวทางการแก้ปัญหา (Solution)

ทีม WP Solution ได้พัฒนา CC05 SmartLink ซึ่งเป็นแอปพลิเคชัน C# .NET 8 WPF ที่ทำหน้าที่เป็น Middleware HMI แบบครบวงจร โดยระบบจะเริ่มทำงานเมื่อพนักงานสแกนบาร์โค้ด Control Number หรือ Order Number จากนั้นจะดึงข้อมูลพารามิเตอร์การผลิต (เช่น ความยาวตัด, รหัสโปรเจกต์, รุ่น) จาก SQL Server เมื่อผู้ใช้สั่งรันเครื่อง ระบบจะสื่อสารกับ PLC จนกระทั่งได้รับสถานะ “Machine Complete” และทำการส่งคำสั่งพิมพ์ฉลาก ZPL ออกมาทันที

System Architecture Diagram

เทคโนโลยีที่ใช้

  • C# .NET 8 & WPF (MVVM): พัฒนาหน้าจอผู้ใช้งานด้วยเทคโนโลยีล่าสุด พร้อมโครงสร้าง MVVM ผ่าน CommunityToolkit.Mvvm
  • Mitsubishi MC Protocol (3E Frame): สร้าง Custom Driver เพื่อเชื่อมต่อและอ่าน/เขียนข้อมูล Data Registers (D) และ Internal Relays (M) ของ PLC FX5U ผ่าน SLMP อย่างรวดเร็ว
  • Raw ZPL II API: สั่งพิมพ์งานโดยตรงผ่าน USB Spooler API ทำให้สามารถสร้างและพิมพ์ฉลาก Zebra ได้แบบไดนามิก
  • SQL Server & SQLite: ใช้ SQL Server สำหรับข้อมูลการผลิตหลัก (ใช้งานผ่าน Dapper) และใช้ SQLite สำหรับจัดเก็บข้อมูลผู้ใช้งานและ Log การทำงานในเครื่อง เพื่อรองรับการพิมพ์ซ้ำแบบ Offline

ผลลัพธ์ที่ได้ (Business Impact)

  • ✅ ลดข้อผิดพลาดในการป้อนข้อมูลด้วยระบบ Barcode-Driven Workflow
  • ✅ ลดต้นทุนลิขสิทธิ์ซอฟต์แวร์ด้วยการสื่อสารแบบ Direct PLC Integration โดยไม่ใช้ OPC Server
  • ✅ มีระบบประวัติย้อนหลัง (Offline History) ที่สามารถฟิลเตอร์ตามวันที่และสั่ง Reprint ฉลากพร้อมข้อมูลพนักงาน (Operator ID) เดิมได้ทันที
  • ✅ มีระบบป้องกัน (Fail-Safe & Error Handling) ที่จะแจ้งเตือนเต็มหน้าจอเมื่อขาดการเชื่อมต่อ ป้องกันไม่ให้เครื่องตัดทำงานด้วยค่าความยาวที่ไม่ถูกต้อง

เกร็ดความรู้จากหน้างาน: การพัฒนาระบบสื่อสารด้วย Mitsubishi MC Protocol (3E Frame) ด้วยตัวเองบน C# นอกเหนือจากการช่วยประหยัดค่าไลเซนส์ของ OPC Server แล้ว ยังทำให้เราสามารถควบคุม Timing และ Handshake ระหว่างสถานะ M100 (Auto CutType) ของ PLC กับระบบพิมพ์ฉลากได้อย่างแม่นยำระดับมิลลิวินาที

ต้องการที่ปรึกษาระบบ Automation? ติดต่อเรา: wisit.paewkratok@gmail.com | Line: https://line.me/ti/p/~wisit.p