Stoll eccelle nella generazione di software strutturato

Più grande è il compito, più importante è una solida preparazione. Gli specialisti dell'automazione del Gruppo Stoll, con sede nella regione tedesca dell'Oberallgäu, stanno standardizzando 130 controller PLC in cinque siti lattiero-caseari di Champignon. La loro soluzione stabilisce nuovi standard in termini di efficienza e qualità della programmazione.

Ridurre i tempi di progettazione con la generazione di codice PLC

Gli sviluppatori di Stoll hanno lavorato a stretto contatto con il gruppo Champignon Hofmeister per preparare a fondo questo importante progetto che coinvolgerà cinque siti di produzione nei prossimi anni. Poiché parti così ampie del codice per singoli sottoprogetti possono essere generate in modo completamente automatico, entrambe le società beneficiano allo stesso modo: da una maggiore efficienza dei costi e una maggiore qualità del codice a una struttura del codice trasparente, sia ora che durante l'intero ciclo di vita della soluzione.

Gli specialisti di Stoll hanno sviluppato un modulo di apparecchiature specifico per il cliente per consentire l'utilizzo del Modular Application Creator

Come generare automaticamente il codice base del PLC

Dopo che l'ambito del progetto del cliente era cresciuto nel corso del 2022, gli specialisti del Gruppo Stoll hanno iniziato a cercare una soluzione all'inizio del 2023 che garantisse la generazione strutturata e uniforme a lungo termine del codice e consentisse anche la generazione completamente automatica di parti essenziali del codice. Dal SIMATIC S7-1500 i controller sono stati installati presso la sede del cliente e una soluzione basata sulla pura interfaccia TIA Portal Openness è stata rifiutata a causa della complessità del progetto, il team guidato da Andreas Krug e Thomas Bilgri dell'Automation Competence Center (CCA) di Stoll Automation GmbH ha deciso di sviluppare un modulo di apparecchiatura specifico per il cliente basato su Creatore di applicazioni modulari SIMATIC Module Builder.

Il software consente la creazione automatica di progetti TIA e, grazie alle funzioni di comfort incluse, semplifica molto l'uso dell'interfaccia Openness, soprattutto durante la generazione di software. Andreas Krug, responsabile del CCA Software Construction & Commissioning di Stoll: «L'idea era di ridurre la quantità di programmazione manuale nel TIA Portal con il modulo di apparecchiature specifico per il cliente. Ciò ridurrebbe al minimo le fonti di errore e creerebbe una struttura di base riconoscibile per tutti i singoli progetti».

Vantaggi chiave

66% Generazione automatica di codice

Fino al 66% del codice base del PLC viene generato in modo completamente automatico, riducendo la programmazione manuale, minimizzando le fonti di errore e garantendo una qualità del codice costante su tutti i 130 controller.

1 Generatore di codice singolo

Un modulo di apparecchiature specifico per il cliente standardizza 130 controller PLC in cinque siti di produzione, garantendo una qualità del codice costante durante l'intero ciclo di vita del progetto.

3x Completamento più rapido del progetto

Automatizzando la generazione del codice base del PLC, Stoll completa i progetti fino a tre volte più velocemente rispetto alla programmazione completamente manuale, senza compromettere la qualità o la struttura del codice.

Nel codice generato automaticamente, le varie parti o istruzioni del programma sono sempre nello stesso posto. Una volta compreso questo sistema, può lavorare in modo molto più efficiente, sia nella programmazione che successivamente nell'assistenza.

Thomas Bilgri, Ingegneria del Software CCA, Stoll Automation GmbH

Dal linguaggio di alto livello alla programmazione PLC

Fino a quel momento, i programmatori dovevano prima programmare da soli il modulo dell'apparecchiatura in stretta collaborazione con Engineering Workflow Systems Consulting e l'Application Center di Siemens, cosa che, ovviamente, non veniva eseguita a livello di programmazione PLC, ma con C-Sharp. Thomas Bilgri, ingegnere del software CCA presso Stoll: «Non usiamo linguaggi di programmazione di alto livello come C-Sharp ogni giorno. Ma più tempo ci dedicavamo, più chiaramente potevamo vedere il potenziale del Modular Application Creator. In effetti, siamo stati in grado di utilizzare il Modular Application Creator come generatore di codice in meno di tre mesi».

Team che si è occupato dello sviluppo del modulo di apparecchiature specifico per il cliente seduto attorno a una scrivania in una sala riunioni.

Team che si è occupato dello sviluppo del modulo di apparecchiature specifico per il cliente in una sala riunioni.

Il modulo di equipaggiamento specifico per il cliente è operativo dall'agosto 2023 e da allora il team di automazione di Stoll ha lavorato per perfezionare il modulo e implementare i primi progetti. La base per la programmazione è un diagramma di flusso o un elenco di indicatori di riferimento del sistema del cliente in questione. «Da ciò, sviluppiamo un file XML strutturato con tutti i motori, le valvole, i sensori, ecc. e generiamo il codice PLC di base per il sistema utilizzando il modulo di apparecchiatura e il Modular Application Creator», afferma Thomas Bilgri.

Utilizzando il Modular Application Creator per generare automaticamente il codice base del PLC, siamo in grado di programmare molto più velocemente e beneficiamo di una qualità del codice costantemente elevata

Andreas Krug, Responsabile del CCA Software Construction & Commissioning, Stoll Automation GmbH

Fino al 66% in meno di sforzi di programmazione

Il lavoro non è ancora finito. «Ma», afferma Andreas Krug, «il codice di base viene generato in modo pulito. Ciò consente di risparmiare tempo, riduce le fonti di errore e garantisce che la struttura di base del software sia la stessa in tutti i progetti». Krug stima che la percentuale di codice generato automaticamente, che era già del 50% nel primo sottoprogetto, salirà al 66% a lungo termine, un valore che può essere tradotto quasi uno a uno in tempo risparmiato: «Ho appena progettato un sistema in cui la base generata era disponibile — e direi che se avessimo dovuto creare tutto questo manualmente, ci sarebbe voluto tre volte di più. E se considera che stiamo parlando di circa 130 controllori in totale, può facilmente calcolare i vantaggi che ci offre la generazione di codice strutturata e automatica».

Interfaccia di programmazione PLC TIA Portal visualizzata su un ampio monitor presso Stoll Automation.

Due ingegneri stanno esaminando il codice PLC su più monitor.

La riduzione associata dei costi di programmazione è solo uno dei vantaggi offerti dal modulo di apparecchiature specifico per il cliente. La dimensione qualitativa è almeno altrettanto importante per gli sviluppatori: «Poiché il codice di base viene generato da uno stesso generatore di codice durante l'intero progetto», afferma Bilgri, «il software PLC è strutturato nello stesso modo per ogni sistema. Questo facilita la divisione del lavoro nello sviluppo del software perché tutti sanno dove andare. Supporta anche la modifica del codice a posteriori, perché gli elementi costitutivi del software revisionati possono essere facilmente sostituiti ovunque e semplifica la manutenzione durante l'intero ciclo di vita della soluzione, perché tutti sanno dove sono nascoste le funzioni».

Grazie alla struttura standardizzata del programma, traiamo vantaggio non solo durante la messa in servizio, ma anche durante l'assistenza: questo fa risparmiare tempo, riduce le fonti di errore e ci offre numerosi vantaggi economici durante l'intero progetto.

Andreas Kuisel, Responsabile dell'ingegneria elettrica, Caseificio Champignon

Linea automatizzata di confezionamento e smistamento presso lo stabilimento di produzione lattiero-casearia di Champignon.

Inoltre, e questo è fondamentale per un'azienda di medie dimensioni come Stoll, un progetto di questa portata difficilmente sarebbe stato possibile per gli specialisti con sede in Allgäu senza il generatore di codice specifico per il cliente, soprattutto alla luce della carenza di manodopera qualificata nel settore. Andreas Krug: «Ciò non avrebbe messo a repentaglio il rapporto di fiducia che intratteniamo con il nostro cliente finale, che è cresciuto in 25 anni, ma lo avrebbe messo alla prova».

Parlando del caseificio Champignon, i tecnici interni e gli specialisti di processo dell'azienda sono entusiasti del software altamente strutturato. «Grazie alla struttura standardizzata del programma, traiamo vantaggio non solo durante la messa in servizio e l'assistenza, ma anche con l'interfaccia di visualizzazione o quando colleghiamo i sistemi a sistemi di controllo di livello superiore. Ciò consente di risparmiare tempo, riduce le fonti di errore e ci offre numerosi vantaggi economici durante l'intero progetto», afferma Andreas Kuisel, responsabile dell'ingegneria elettrica presso il caseificio Champignon.

Sulla base dell'esperienza positiva con il progetto caseario Champignon, abbiamo deciso di utilizzare il Modular Application Creator per sviluppare il nostro modulo di apparecchiature interno standard. Questo ci consentirà di completare progetti intersettoriali con i nostri clienti in modo efficiente e con un alto livello di qualità.

Michael Mildner, membro del Comitato esecutivo, Responsabile dell'automazione dei centri di competenza (CCA), Stoll Automation GmbH

Modulo interno in cantiere

Non sorprende quindi che all'inizio del 2024 i decisori di Stoll Automation GmbH abbiano deciso di andare oltre il modulo di apparecchiature ora sviluppato, che soddisfa i requisiti specifici del settore e dei clienti, e di sviluppare ulteriormente il modulo di apparecchiature interno di Stoll «che ci consentirà di completare i propri progetti in modo efficiente e con alta qualità in tutti i settori», afferma Michael Mildner, membro del consiglio di amministrazione e responsabile dell'Automation Competence Center (CN) CA) a Stoll. «Inoltre, vogliamo utilizzare l'ampia gamma di funzioni del Modular Application Creator non solo a livello di PLC, ma anche sul lato HMI e nei sistemi di controllo di livello superiore».