어드밴텍 산업용 DAQ 제품 소개 (아날로그 입출력) 자동화사업부 정연욱 Product Sales Manager

PC-based DAQ and I/O Control System PC, Computer Software Digital I/O DAQ and Control System DAQ Devices (Different Interface) Digital Signal Button, Switch, Relay, LED Analog DAQ (Data Acquisition) System Physical phenomenon Signal Condition 오늘 소개해드릴 제품들은 PC 기반의 DAQ 디바이스 입니다. DAQ 는 DATA acquisiton 약자로 디지털 신호나 아날로그 신호를 수집 및 정보화 하는 것 을 뜻합니다. 디지탈신호는 0과1의 신호로 계수화 한 것을 말합니다. (예0,1 , on/off , high low) 버튼이나 스위치 릴레이 LED 등의 컨트롤 시스템의 DIO 값을 어드밴텍 DAQ 디바이스를 통해 PC 에 전송 됩니다. 릴레이 : 입력신호에 따라 전기회로를 열거나 닫는 것 아날로그 신호는 전압과 전류 처럼 연속되어 변화하는 물리량을 말합니다. 측정할 DATA 값이 센서를 통해 아날로그 신호로 입력 되면 해당 값을 증폭,감소,절연,노이스캔슬링 되어 DAQ 디바이스를 통해 PC 로 전송 됩니다. 이런 측정하고자 하는 값이 정확하고 나타낼 수 있도록 준비 되었습니다. Sensor Analog Signal

Advantech Complete DAQ & I/O Solution PC, Computer Software DAQ Devices (Different Interface) Rugged PC/104, PCI-104 Card High Density ISA, PCI, PCI Express Card Plug & Play USB Module

Different Interface to Connect with PC DAQ Devices Different Interface to Connect with PC Plug-in DAQ Commercial PC Industrial PC Embedded PC ISA, PCI PCI Express Embedded PC-104 CPU Boards Automation Computers PC/104, PCI-104 Rugged DAQ Laptop, NB Ultrabook Automation Computer Touch Panel Computer USB Portable DAQ

Advantech 다양한 DAQ 제품 제공 Multifunction I/Os Analog Inputs DAQ Devices Advantech 다양한 DAQ 제품 제공 16 AI (12 or 16-bit, sampling rate up to 1 MS/s) 2 AO (12 or 16-bit, update rate up to 1 MS/s) 32 DIO Multifunction I/Os Analog Inputs 4, 16, 32, 64 AI 12 or 16-bit; sampling rate up to 30 MS/s Analog Outputs 2, 4, 6, 8, 12, 32 AO 12, 14, or 16-bit; update rate up to 10 MS/s Digital I/Os 24, 32, 48, 64, 96, 144 TTL DIO (5 VDC) 16, 32, 64, 128 isolated DIO (24 VDC) Relays Up to 16 Form A / Form C relay Counters Up to 8 counters, 4-axis encoder inputs

Plug-in DAQ Cards: ISA, PCI, PCI Express Commercial PC Industrial PC Embedded PC Multi-function Analog Input Analog Output TTL DI/O Isolated DI/O Relay Output High-Speed Up to 30MS/s에 이르는 순간적 측정 속도 Low-Profile & Universal PCI 더욱 소형화 된 사이즈, 전력 절감 효과 High-Density 하나의 보드에서 더 작은 수의 슬롯으로 128개의 채널 사용 가능

Multifunction DAQ Card Analog Input Analog Output A/D D/A 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 Digital Input Counter Input Digital Output Counter Output 0 1 1 0 1 1 1 0 0 Product AI AO DI DO Counter Ch. # Sampling Rate Resolution PCI-1710U 16 100 KS/s 12-bit 2 1 PCI-1712 1 MS/s 3 PCI-1716 250 KS/s 16-bit PCI-1742 PC 는 디지탈신호만 인식을 합니다. DAQ카드에 내장되어있는 ADC 칩을 통해 측정하고자 하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 컨버팅합니다.

Analog Input Channels: Sampling Rate Sampling Rate: How Fast to Acquire Data? Sample Rate = 10 Sample /second Time (second) t = 0.1 t = 0.2 t = 0.3 t = 0.4 t = 0.5 Sample Rate = 20 Sample /second Time (second) t = 0.1 t = 0.2 t = 0.3 t = 0.4 t = 0.5

Analog Input Channels: Sampling Rate Sample Rate = N/T 111 111 110 110 101 101 100 100 011 011 010 010 001 001 000 000 Twice Sample Rate = 2 N/T Nyquist Theory: Sampling rate ≧ (measured signal frequency) x 2 (at least) It is suggested: Sampling rate ≧ (measured signal frequency) x 10 Advantech DAQ cards offer different sampling rate solution: 100 kS/s, 250 kS/s, 500 kS/s, 1 MS/s, 10 MS/s, 30 MS/s

Analog Input Channels: Multiplexer ADC는 일반적으로 AI 구성요소 중 가장 고가의 부품이다. 많은 채널이 ADC를 공유할 수 있도록 multiplexer가 널리 사용된다. Channel 0 multiplexer . . . . . Amplifier Channel 7 A/D Converter Channel 8 . . . . . Typically, the digitizer is the most expensive part of a data acquisition system. By multiplexing, you can sequentially route a number of signals into a single digitizer, thus achieving a cost-effective way to greatly expand the signal count of your system. Multiplexing is necessary for any high-channel-count application. Channel 15

Multiplexer vs. Simultaneous 특징 : 아날로그 채널마다 각각의 ADC 를 가지고 있다. Multiplexer Analog Inputs Transient Voltage/Current Signal Measurement 과도 전압/전류 신호 측정 Simultaneous Analog Inputs Electric Power Quality Measurement 전력 품질 측정 씨멀테니어스 AI 카드 전통적인 AI 방식은 1개의 ADC 컨버터로 각 채널을 컨버팅 합니다. 이를 개선한 제품이 씨멀테니어스 AI 카드 입니다. 각 채널 별로 모두 ADC 컨버터를 가지고 있어 처리 속도가 빨라 졌습니다. 굳이 비교하자면 싱글코어에서 멀티 코어 CPU로 바뀌었다고 생각하시면 이해가 빠를 것 같습니다. Advantech Simultaneous AI PCI-1706 8-ch AI, 250 kS/s, 16-bit PCI-1714UL 4-ch AI, 10 MS/s, 12-bit PCI-1714U 4-ch AI, 30 MS/s, 12-bit PCIE-1744 4-ch AI, 30 MS/s, 12-bit Audio/Noise/Vibration Measurement 오디오/소음/진동 측정

Analog Input Channels: Resolution How Accuracy is each measurement? Measure result: 2 cm 0 cm 1 cm 2 cm 3 cm Measure result: 2.3 cm 0 cm 1 cm 2 cm 3 cm

Analog Input Channels: Resolution 000 001 010 011 100 101 110 111 Vref 0000 1111 . . . . . . 1110 0001 Vref 3-bit resolution 4-bit resolution 사용자들은 더 높은 resolution으로 더욱 정확한 데이터 획득 가능 Advantech의 DAQ카드는 여러 resolution을 지원 : 12-bit, 14-bit, 16-bit, 24-bit (under development)

Instant AI DAQ program Running on PC DAQ program Running on PC Ask DAQ device To acquire single data DAQ program Running on PC Acquire Single sample DAQ program Running on PC Send one data back to Program Using software timing The time interval is not deterministic 소프트웨어를 통해서 AI 데이터를 얻는다

Using FIFO to store the data One Buffered AI Ask DAQ device To acquire multiple data DAQ program Running on PC Acquire Multiple Samples DAQ program Running on PC Send multiple data back to Program Buffer Using FIFO to store the data Using hardware timing The time interval is deterministic 하드웨어 클락킹을 통해서 AI 데이터를 얻는다 데이터를 얻는 시간이 고정적 샘플링 레이트-속도가 빠르다

Streaming AI Repeat this actions…. DAQ program Running on PC Ask DAQ device To acquire multiple data continuously DAQ program Running on PC Acquire Multiple Samples DAQ program Running on PC Send multiple data back to Program Buffer Acquire Multiple Samples DAQ program Running on PC Send multiple data back to Program Buffer Repeat this actions….

AI Trigger Function Trigger signal is used to control when AI channel starts or stops its acquisition There are several trigger options available Software trigger, digital trigger, analog trigger Trigger signal Slope = Falling Level = 2.7 2.7 Level and slope initiate data capture Captured data 2.5 z Level and slope initiate data capture Captured data Slope = Rising Level = 2.5 Start Acquisition Trigger signal Stop Acquisition

Analog Output Function Computer Analog Output 001011010111 D/A Application 2: Control current for gas flow Application 1: Output voltage to control Servo system 디지털 데이터를 아날로그 시그널로 변환하여 제공

Instant AO One Buffered AO DAQ program Running on PC DAQ program Ask DAQ device To change voltage once DAQ program Running on PC AO value change Only once DAQ program Running on PC Ex: 3 V  5 V Ex: 5 V DAQ program Running on PC One Buffered AO Ask DAQ device To change AO value based on the buffer Buffer DAQ program Running on PC AO value change based on buffer 데이터가 FIFO 메모리로 직접 전송 최대속도 : 10MS/s

Effect of Software and Hardware Timing Ex: user wants to generate 1 V, 2 V, 3 V, 4 V, 5 V, respectively Using software timing The time interval is not deterministic 소프트웨어 타이밍 – 시간 간격이 불규칙할 수 있음 하드웨어 타이밍 – 시간 간격이 규칙적임 Using hardware timing The time interval is deterministic

Streaming AO Repeat this actions…. DAQ program Running on PC Ask DAQ device To change AO value based on the buffer continuously DAQ program Running on PC Buffer DAQ program Running on PC AO value change based on buffer DAQ program Running on PC AO value change based on buffer CPU가 DAQ장비에게 데이터를 보내라고 요청 DAQ 장비 FIFO 메모리에 저장된 여러 개의 데이터를 내보냄 계속 반복 Repeat this actions….

소형 DAQ Cards: PC/104 & PCI-104 Embedded PC-104 CPU Boards Embedded Automation Computers PC/104, PCI-104 DAQ Cards 소형장비에 적용 가능한 DAQ 제품입니다.

PC/104, PCI/104 DAQ 장치 특성 옥외 환경 및 진동이 많은 열악한 환경에 적합한 제품 작은 공간에 설치가 가능 넓은 온도 범위 지원 -20 ~ 70 degree 특별히 설계된 커넥터의 진동 방지 효과 PC/104 & PCI-104 DAQ & communication Card 층층이 설치 가능 손바닥 사이즈의 디자인은 소형 DAQ시스템을 가능케 함

휴대용 DAQ Devices: USB Module 외부 전력 불필요 내장된 배선 단자 컴팩트한 사이즈, plug & play 잠금 가능 USB 케이블 Multi-function 장치 DIN-rail 마운팅 Laptop, NB Ultrabook Automation Computer Touch Panel Computer

Advantech Other USB Modules Isolated 16 DI, 16 DO USB Module USB-4751 TTL 48 DI/O USB Module USB-4761 8 Isolated DI, 8 Relay USB Module USB-4620/4622 USB Hub USB-4671 USB GPIB Controller

Support Windows XP/Vista/7 저비용의 Multifunction DAQ 모듈 8-ch AI Up to 48 kS/s 2-ch AO 8 ch TTL DI/O USB-4704 Low-cost!!! USB Bus-powered 1-ch Counter Support Windows XP/Vista/7

Typical Semiconductor Machine Application Typical Semiconductor Machine 반도체 oven 장비 반도체 후공정 장비 IC 기능성 테스트 장비 IC solder ball 3D 스캐너 검사 장비 IC/memory 포장 장비 IC 프로그래밍 장비 Sorter/prober (pick and place) 장비 AOI (비전 검사) 장비

AOI machine example: component sorting Application AOI machine example: component sorting

AOI machine example: component sorting Application AOI machine example: component sorting One machine builder in Taiwan IPC-610 using Windows XP (C++ programming) and RTX OS together Vision: PCIE-1674 x 2 (for 8 x CCD) DAQ: PCI-1724 x 1 (for lighting) PCIE-1756 x 1(DI: sensor to trigger CCD, DO: control valve) Motion: PCI-1240 x 1 (for motion control)

Machine Automation 반도체 검사기 장비 반도체 AOI 또는 SMT 장비 레이져 마킹 시스템 Application Machine Automation 반도체 검사기 장비 반도체 AOI 또는 SMT 장비 레이져 마킹 시스템 LED , LCD INDEX 장비 PCB punch machine

반도체 전공정 장비(PE-CVD장비 , 한국) Application 반도체 전공정 장비(PE-CVD장비 , 한국) 내구성이 높은 RACKMOUNT IPC 와 DAQ 카드를 통해 PE CVD 국산화 장비에 도입. One stop solution : IPC, DAQ, 232/422통신카드, 시리얼디바이스

Advantech Long-term and Global Support Long Product Life Cycle – 10년 이상 지속적으로 판매 Global Service Support – 91 offices, 7 regional service centers Extended Warranty Service 가능 More than 20 years ISA card PCM card PCI card Signal Conditioning USB PCI Express card 1985 1990 1995 2000 2005 2010 now

Advantech Software for DAQ Web-enable Touch IPC WVIEW1206/1210/1212/1215 Sales Kit

Complete Software Package - DAQNavi FREE software you can download from Advantech’s website Single package for PCI, PCI Express, USB, PC/104, PCI-104 devices Drivers, SDK, Utility, Documentation, User Guide in the same environment

DAQNavi offers what programmer needs Software DAQNavi offers what programmer needs Utility 1. 하드웨어 테스트 2. 하드웨어 설정 Utility Driver 3. 프로그래밍 수행 libraries Example Code Manual

DAQNavi’s 3 Major Benefits for Developers Software DAQNavi’s 3 Major Benefits for Developers 플랫폼 호환성 : 다른 프로그래밍 언어로 쉽게 적용 가능 신뢰성 있고 빠르며 명쾌한 프로그래밍 : RAD and Thread-Safe 유저 친화적 디자인 : 직관적이고 유저 주도적인 환경 Rapid and Elegant Programming User-Friendly Design Hardware OS Driver Libraries Examples AP Utility Cross-Platform Reliable Programming: Thread-Safe Guaranteed

Advantech Navigator: Utility for Single Entry Software User Friendly Design Advantech Navigator: Utility for Single Entry Drivers Configure Tool Libraries Examples Document Without “Advantech Navigator” Libraries Drivers Configure Tool Document Examples Navigator “Advantech Navigator” offers single entry for users

Advantech Navigator: All-in-One Environment Software User Friendly Design Advantech Navigator: All-in-One Environment Configuration Testing Related to Specific HW Example Code HW Manual SW Manual Tutorial Video Application Tool Feedback Question

Navigator (Utility) Tutorial Video Software Navigator (Utility) Tutorial Video Search “Advantech Navigator” Click to watch the Video

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