Stoll vyniká generováním strukturovaného softwaru

Čím větší je úkol, tím důležitější je pevná příprava. Specialisté na automatizaci ve skupině Stoll Group se sídlem v německém regionu Oberallgäu standardizují 130 řídicích jednotek PLC v pěti mlékárnách Champignon. Jejich řešení nastavuje nové standardy v efektivitě a kvalitě programování.

Zkrácení doby inženýrství pomocí generování kódu PLC

Vývojáři ve společnosti Stoll úzce spolupracovali se skupinou Champignon Hofmeister Group na důkladné přípravě tohoto velkého projektu zahrnujícího pět výrobních závodů v příštích několika letech. Vzhledem k tomu, že tak velké části kódu pro jednotlivé dílčí projekty lze generovat plně automaticky, obě společnosti těží stejně: od vyšší nákladové efektivity a vyšší kvality kódu až po transparentní strukturu kódu, a to jak nyní, tak po celou dobu životnosti řešení.

Specialisté společnosti Stoll vyvinuli zákaznický modul vybavení, který umožňuje použití Modular Application Creator

Jak automaticky generovat základní kód PLC

Poté, co se rozsah zákaznického projektu v průběhu roku 2022 rozrostl, začali odborníci ve skupině Stoll na začátku roku 2023 hledat řešení, které by zajistilo dlouhodobé strukturované a jednotné generování kódu a zároveň umožnilo plně automatické generování základních částí kódu. Od té doby SIMATIC S7-1500 řídicí jednotky byly instalovány na místě zákazníka a řešení založené na čistém rozhraní TIA Portal Openness bylo odmítnuto kvůli složitosti projektu, tým vedený Andreasem Krugem a Thomasem Bilgrim z Automation Competence Center (CCA) ve společnosti Stoll Automation GmbH se rozhodl vyvinout modul zařízení specifický pro zákazníka založený na Tvůrce modulů SIMATIC Modular Application Creator.

Software umožňuje automatizované vytváření projektů TIA a díky přiloženým komfortním funkcím výrazně usnadňuje používání rozhraní Openness zejména při generování softwaru. Andreas Krug, Head of CCA Software Construction & Commissioning ve společnosti Stoll: „Cílem bylo snížit množství manuálního programování v TIA Portal pomocí modulu vybavení specifického pro zákazníka. To by minimalizovalo zdroje chyb a vytvořilo by rozpoznatelnou základní strukturu pro všechny jednotlivé projekty.

Klíčové výhody

66% Automatické generování kódu

Až 66% základního kódu PLC je generováno plně automaticky, což snižuje manuální programování, minimalizuje zdroje chyb a zajišťuje konzistentní kvalitu kódu u všech 130 řídicích jednotek.

1 Generátor jednoho kódu

Jeden modul zařízení specifický pro zákazníka standardizuje 130 řídicích jednotek PLC v pěti výrobních závodech a zajišťuje konzistentní kvalitu kódu po celou dobu životnosti projektu.

3x Rychlejší dokončení projektu

Automatizací generování základního kódu PLC Stoll dokončí projekty až třikrát rychleji než s plně ručním programováním, aniž by byla ohrožena kvalita nebo struktura kódu.

V automaticky generovaném kódu jsou různé části programu nebo pokyny vždy na stejném místě. Jakmile pochopíte tento systém, můžete pracovat mnohem efektivněji, a to jak v programování, tak později v provozu.

Tomáš Bilgri, CCA Softwarové inženýrství, Stoll Automation GmbH

Od jazyka na vysoké úrovni k programování PLC

Do té doby si programátoři nejprve museli programátoři naprogramovat modul zařízení sami v úzké spolupráci s Engineering Workflow Systems Consulting a Application Center od společnosti Siemens — což samozřejmě nebylo provedeno na úrovni programování PLC, ale s C-Sharp. Thomas Bilgri, softwarový inženýr CCA ve společnosti Stoll: „Nepoužíváme programování na vysoké úrovni, jako je C-Sharp, každý den. Ale čím více času jsme s ním strávili, tím jasněji jsme mohli vidět potenciál Modular Application Creator. Ve skutečnosti jsme byli schopni použít Modular Application Creator jako generátor kódu za méně než tři měsíce.“

Tým, který se staral o vývoj modulu vybavení specifického pro zákazníka, sedí kolem stolu v zasedací místnosti.

Tým, který se zabýval vývojem modulu vybavení specifického pro zákazníka v zasedací místnosti.

Modul zařízení specifický pro zákazníka je v provozu od srpna 2023 a od té doby automatizační tým společnosti Stoll pracuje na zdokonalování modulu a realizaci prvních projektů. Základem pro programování je vývojový diagram nebo seznam referenčních indikátorů daného systému zákazníka. „Z toho vyvíjíme strukturovaný soubor XML se všemi motory, ventily, senzory atd. a generujeme základní PLC kód pro systém pomocí modulu zařízení a Modular Application Creator,“ říká Thomas Bilgri.

Pomocí Modular Application Creator k automatickému generování základního kódu PLC jsme schopni programovat mnohem rychleji a těžíme z trvale vysoké kvality kódu

Andreas Krug, Vedoucí CCA Software Construction & Commissioning, Stoll Automation GmbH

Až o 66% méně úsilí při programování

Práce ještě není hotová. „Ale,“ říká Andreas Krug, „základní kód je generován čistě. To šetří čas, snižuje zdroje chyb a zajišťuje, že základní struktura softwaru je stejná ve všech projektech.“ Krug odhaduje, že procento automaticky generovaného kódu, které bylo již 50% v prvním dílčím projektu, se dlouhodobě zvýší na 66% — což je hodnota, kterou lze přeložit téměř jeden na jednoho do ušetřeného času: „Právě jsem navrhl systém, kde byl generovaný základ dostupný — a řekl bych, že kdybychom to museli vytvořit ručně, trvalo by nám to třikrát déle. A pokud vezmete v úvahu, že mluvíme celkem o 130 řadičích, můžete snadno vypočítat výhody, které nám strukturované a automatické generování kódu nabízí.“

Programovací rozhraní TIA Portal PLC zobrazené na širokém monitoru ve společnosti Stoll Automation.

Dva inženýři kontrolují kód PLC na více monitorech.

S tím spojené snížení nákladů na programování je pouze jednou výhodou, kterou nabízí modul zařízení specifický pro zákazníka. Kvalitativní rozměr je pro vývojáře přinejmenším stejně důležitý: „Protože základní kód je generován jedním a stejným generátorem kódu v celém projektu,“ říká Bilgri, „software PLC je strukturován stejným způsobem pro každý systém. To usnadňuje dělbu práce ve vývoji softwaru, protože každý ví, kam jít. Podporuje také následné úpravy kódu, protože revidované stavební bloky softwaru lze snadno vyměnit kdekoli a zjednodušuje údržbu po celou dobu životnosti řešení, protože každý ví, kde jsou funkce skryty.“

Díky standardizované struktuře programu profitujeme nejen při uvádění do provozu, ale i při servisu — šetří to čas, snižuje zdroje chyb a nabízí nám řadu ekonomických výhod v průběhu celého projektu.

Andreas Kuisel, Vedoucí elektrotechniky, Champignon mléčné výrobky

Automatizovaná balicí a třídicí linka v mlékárně Champignon.

Kromě toho — a to je zásadní pro středně velkou společnost, jako je Stoll — by projekt tohoto rozsahu byl pro specialisty se sídlem v Allgäu jen stěží možný bez generátoru kódu specifického pro zákazníka, zejména s ohledem na nedostatek kvalifikovaných pracovníků v oboru. Andreas Krug: „To by neohrozilo důvěryhodný vztah, který máme s naším koncovým zákazníkem, který se rozrostl za 25 let, ale testovalo by to.“

Když už mluvíme o mlékárně Champignon, interní technici společnosti a procesní specialisté jsou nadšeni vysoce strukturovaným softwarem. „Díky standardizované struktuře programu profitujeme nejen při uvádění do provozu a servisu, ale také z vizualizačního rozhraní nebo při připojování systémů k řídicím systémům vyšší úrovně. To šetří čas, snižuje zdroje chyb a nabízí nám řadu ekonomických výhod v průběhu celého projektu, „říká Andreas Kuisel, vedoucí elektrotechniky sýrové mlékárny Champignon.

Na základě pozitivních zkušeností s projektem mlékárny Champignon jsme se rozhodli použít Modular Application Creator k vývoji vlastního standardního interního modulu vybavení. To nám umožní realizovat mezioborové projekty s našimi zákazníky efektivně a s vysokou úrovní kvality.

Michael Mildner, člen výkonné rady, Vedoucí automatizace kompetenčních center (CCA), Stoll Automation GmbH

Vlastní modul v přípravě

Není proto divu, že se na začátku roku 2024 rozhodčí pracovníci ve společnosti Stoll Automation GmbH rozhodli jít nad rámec nyní vyvinutého modulu zařízení, který řeší specifické požadavky odvětví i specifické požadavky zákazníků, a navíc vyvinout vlastní modul vybavení společnosti Stoll, „který nám umožní efektivně a kvalitně dokončit jejich vlastní projekty ve všech odvětvích,“ říká Michael Mildner, člen výkonné rady a vedoucí kompetenčního centra pro automatizaci (CCA) ve společnosti Stoll. „Kromě toho chceme využívat širokou škálu funkcí Modular Application Creator nejen na úrovni PLC, ale také na straně HMI a v řídicích systémech vyšší úrovně.“