Stoll utmerker seg ved strukturert programvaregenerering

Jo større oppgaven er, desto viktigere er solid forberedelse. Automatiseringsspesialistene i Stoll Group, basert i Oberallgäu-regionen i Tyskland, standardiserer 130 PLC-kontrollere på fem Champignon-meierianlegg. Løsningen deres setter nye standarder for effektivitet og programmeringskvalitet.

Redusere prosjekteringstid med PLC-kodegenerering

Utviklere ved Stoll jobbet tett med Champignon Hofmeister Group for å forberede seg grundig på dette store prosjektet som spenner over fem produksjonssteder i løpet av de neste årene. Siden så store deler av koden for individuelle delprosjekter kan genereres helautomatisk, drar begge selskapene like stor fordel: fra større kostnadseffektivitet og høyere kodekvalitet til en gjennomsiktig kodestruktur, både nå og over hele livssyklusen til løsningen.

Spesialistene hos Stoll utviklet en kundespesifikk utstyrsmodul for å gjøre det mulig å bruke Modular Application Creator

Slik genererer du PLC-basiskode automatisk

Etter at omfanget av kundeprosjektet hadde vokst i løpet av 2022, begynte spesialistene i Stoll Group tidlig i 2023 å lete etter en løsning som ville sikre langsiktig strukturert og enhetlig generering av koden og også muliggjøre helautomatisk generering av viktige deler av koden. Siden SIMATIC S7-1500 kontrollere ble installert på kundens sted og en løsning basert på det rene TIA Portal Openness-grensesnittet ble avvist på grunn av kompleksiteten i prosjektet, teamet ledet av Andreas Krug og Thomas Bilgri fra Automation Competence Center (CCA) ved Stoll Automation GmbH bestemte seg for å utvikle en kundespesifikk utstyrsmodul basert på SIMATIC Modular Creator Module Builder.

Programvaren muliggjør automatisert opprettelse av TIA-prosjekter, og takket være de medfølgende komfortfunksjonene gjør det det mye enklere å bruke Openness-grensesnittet, spesielt når du genererer programvare. Andreas Krug, leder av CCA Software Construction & Commissioning hos Stoll: «Tanken var å redusere mengden manuell programmering i TIA Portal med den kundespesifikke utstyrsmodulen. Dette vil minimere feilkilder og skape en gjenkjennelig grunnstruktur for alle individuelle prosjekter.»

Viktige fordeler

66% Automatisk generering av kode

Opptil 66% av PLS-basiskoden genereres helt automatisk, noe som reduserer manuell programmering, minimerer feilkilder og sikrer jevn kodekvalitet på tvers av alle 130 kontrollerne.

1 Enkeltkodegenerator

Én kundespesifikk utstyrsmodul standardiserer 130 PLC-kontrollere på tvers av fem produksjonsanlegg, og sikrer jevn kodekvalitet gjennom hele prosjektets livssyklus.

3x Raskere prosjektgjennomføring

Ved å automatisere genereringen av PLS-basiskode fullfører Stoll prosjekter opptil tre ganger raskere enn med fullstendig manuell programmering, uten å gå på akkord med kodekvalitet eller struktur.

I den automatisk genererte koden er de forskjellige programdelene eller instruksjonene alltid på samme sted. Når du har forstått dette systemet, kan du jobbe mye mer effektivt, både i programmering og senere i tjeneste.

Thomas Bilgri, CCA Software Engineering, Stoll Automation GmbH

Fra språk på høyt nivå til PLS-programmering

Frem til det tidspunktet måtte programmererne først programmere utstyrsmodulen selv i nært samarbeid med Engineering Workflow Systems Consulting og Application Center fra Siemens — noe som selvfølgelig ikke ble gjort på PLS-programmeringsnivå, men med C-Sharp. Thomas Bilgri, CCA-programvareingeniør hos Stoll: «Vi bruker ikke språkprogrammering på høyt nivå som C-Sharp hver dag. Men jo mer tid vi brukte med det, jo tydeligere kunne vi se potensialet til Modular Application Creator. Faktisk var vi i stand til å bruke Modular Application Creator som en kodegenerator på mindre enn tre måneder.»

Team som håndterte utviklingen av den kundespesifikke utstyrsmodulen som satt rundt et skrivebord i et møterom.

Team som håndterte utviklingen av den kundespesifikke utstyrsmodulen i et møterom.

Den kundespesifikke utstyrsmodulen har vært i drift siden august 2023, og siden har Stolls automatiseringsteam jobbet med å foredle modulen og implementere de første prosjektene. Grunnlaget for programmeringen er et flytdiagram eller en referanseindikatorliste over kundens aktuelle system. «Fra dette utvikler vi en strukturert XML-fil med alle motorer, ventiler, sensorer osv., og genererer den grunnleggende PLS-koden for systemet ved hjelp av utstyrsmodulen og Modular Application Creator,» sier Thomas Bilgri.

Ved å bruke Modular Application Creator til automatisk å generere PLS-basiskoden, er vi i stand til å programmere mye raskere, og vi drar nytte av en konsekvent høy kodekvalitet

Andreas Krug, Leder for CCA Softwarebygging og igangkjøring, Stoll Automation GmbH

Opptil 66% mindre programmeringsinnsats

Arbeidet er ikke gjort ennå. «Men,» sier Andreas Krug, «den grunnleggende koden genereres rent. Dette sparer tid, reduserer feilkilder og sikrer at den grunnleggende strukturen til programvaren er den samme i alle prosjekter.» Krug anslår at prosentandelen automatisk generert kode, som allerede var 50% i det første delprosjektet, vil stige til 66% på lang sikt - en verdi som kan oversettes nesten en-til-en til tidsspart: «Jeg har nettopp designet et system der det genererte grunnlaget var tilgjengelig - og jeg vil si at hvis vi hadde måttet lage alt dette manuelt, ville det tatt oss tre ganger så lang tid. Og hvis du tenker på at vi snakker om rundt 130 kontrollere totalt, kan du enkelt beregne fordelene som strukturert og automatisk kodegenerering gir oss.»

TIA Portal PLC-programmeringsgrensesnitt vises på en bred skjerm hos Stoll Automation.

To ingeniører gjennomgår PLC-kode på flere skjermer.

Den tilhørende reduksjonen i programmeringskostnader er bare en fordel som tilbys av den kundespesifikke utstyrsmodulen. Den kvalitative dimensjonen er minst like viktig for utviklerne: «Fordi grunnkoden genereres av en og samme kodegenerator gjennom hele prosjektet,» sier Bilgri, «er PLS-programvaren strukturert på samme måte for hvert system. Dette letter arbeidsdelingen i programvareutvikling fordi alle vet hvor de skal dra. Den støtter også kodeendring etterpå, fordi reviderte programvarebyggesteiner enkelt kan byttes ut hvor som helst, og det forenkler vedlikeholdet gjennom hele livssyklusen til løsningen, fordi alle vet hvor funksjonene er skjult.»

Takket være den standardiserte programstrukturen drar vi fordel ikke bare under igangkjøring, men også under service - dette sparer tid, reduserer feilkilder og gir oss mange økonomiske fordeler gjennom hele prosjektet.

Andreas Küsel, Leder for elektroteknikk, Champignon meieri

Automatisert emballasje- og sorteringslinje ved Champignon meieriproduksjonsanlegg.

I tillegg - og dette er avgjørende for et mellomstort selskap som Stoll - ville et prosjekt av denne størrelsesorden neppe vært mulig for de Allgäu-baserte spesialistene uten den kundespesifikke kodegeneratoren, spesielt i lys av mangelen på fagarbeidere i bransjen. Andreas Krug: «Dette ville ikke ha satt det tillitsfulle forholdet vi har til sluttkunden vår i fare, som har vokst over 25 år, men det ville ha satt det på prøve.»

Når vi snakker om Champignon-meieriet, er selskapets interne teknikere og prosessspesialister begeistret for den svært strukturerte programvaren. «Takket være den standardiserte programstrukturen drar vi nytte ikke bare under igangkjøring og service, men også med visualiseringsgrensesnittet eller når systemene kobles til styringssystemer på høyere nivå. Dette sparer tid, reduserer feilkilder og gir oss mange økonomiske fordeler gjennom hele prosjektet, sier Andreas Kuisel, leder for elektroteknikk ved Champignon ostemeieri.

Basert på den positive erfaringen med Champignon-meieriprosjektet bestemte vi oss for å bruke Modular Application Creator til å utvikle vår egen standard interne utstyrsmodul. Dette vil gjøre det mulig for oss å fullføre tverrbransjeprosjekter med våre kunder effektivt og med et høyt kvalitetsnivå.

Michael Mildner, medlem av hovedstyret, Leder for kompetansesenterautomatisering (CCA), Stoll Automation GmbH

Intern modul i rørledningen

Det er derfor ikke overraskende at beslutningstakerne i Stoll Automation GmbH tidlig i 2024 bestemte seg for å gå utover utstyrsmodulen som nå er utviklet, som dekker både bransjespesifikke og kundespesifikke krav, og i tillegg utvikle Stolls egen interne utstyrsmodul «som vil gjøre det mulig for oss å fullføre egne prosjekter effektivt og med høy kvalitet på tvers av alle bransjer,» sier Michael Mildner, styremedlem og leder av Automation Competence Center (CCA) i Stoll. «I tillegg ønsker vi å bruke det brede spekteret av funksjoner til Modular Application Creator ikke bare på PLS-nivå, men også på HMI-siden og i kontrollsystemene på høyere nivå.»