Stoll wyróżnia się w tworzeniu ustrukturyzowanego oprogramowania

Im większe zadanie, tym ważniejsze jest solidne przygotowanie. Specjaliści od automatyki w Stoll Group z siedzibą w niemieckim regionie Oberallgäu standaryzują 130 sterowników PLC w pięciu zakładach mleczarskich Champignon. Ich rozwiązanie wyznacza nowe standardy wydajności i jakości programowania.

Skrócenie czasu inżynierii dzięki generowaniu kodu PLC

Deweloperzy w Stoll ściśle współpracowali z Grupą Champignon Hofmeister, aby dokładnie przygotować się do tego dużego projektu obejmującego pięć zakładów produkcyjnych w ciągu najbliższych kilku lat. Ponieważ tak duże części kodu dla poszczególnych podprojektów mogą być generowane w pełni automatycznie, obie firmy korzystają w równym stopniu: od większej efektywności kosztowej i wyższej jakości kodu po przejrzystą strukturę kodu, zarówno teraz, jak i przez cały cykl życia rozwiązania.

Specjaliści w Stoll opracowali moduł wyposażenia specyficznego dla klienta, aby umożliwić korzystanie z Modular Application Creator

Jak automatycznie wygenerować kod bazowy PLC

Po zwiększeniu zakresu projektu klienta w 2022 roku specjaliści z Grupy Stoll zaczęli szukać rozwiązania, które zapewni długoterminową strukturę i jednolitą generację kodu, a także umożliwi w pełni automatyczne generowanie istotnych części kodu. Od SIMATIC S7-1500 sterowniki zostały zainstalowane w zakładzie klienta, a rozwiązanie oparte na czystym interfejsie TIA Portal Openness zostało odrzucone ze względu na złożoność projektu, zespół kierowany przez Andreasa Kruga i Thomasa Bilgri z Automation Competence Center (CCA) w Stoll Automation GmbH zdecydował się na opracowanie modułu wyposażenia specyficznego dla klienta w oparciu o Kreator modułów SIMATIC Modular Application Creator.

Oprogramowanie umożliwia automatyczne tworzenie projektów TIA, a dzięki dołączonym funkcjom komfortu znacznie ułatwia korzystanie z interfejsu Openness zwłaszcza podczas generowania oprogramowania. Andreas Krug, szef CCA Software Construction & Commissioning w Stoll: „Pomysł polegał na zmniejszeniu ilości ręcznego programowania w TIA Portal za pomocą modułu wyposażenia specyficznego dla klienta. Zminimalizowałoby to źródła błędów i stworzyłoby rozpoznawalną podstawową strukturę dla wszystkich poszczególnych projektów”.

Kluczowe korzyści

66% Automatyczne generowanie kodu

Do 66% kodu bazowego PLC jest generowane w pełni automatycznie, co zmniejsza programowanie ręczne, minimalizuje źródła błędów i zapewnia spójną jakość kodu we wszystkich 130 kontrolerach.

1 Generator pojedynczego kodu

Jeden moduł wyposażenia specyficznego dla klienta standaryzuje 130 sterowników PLC w pięciu zakładach produkcyjnych, zapewniając spójną jakość kodu przez cały cykl życia projektu.

3 Szybsze ukończenie projektu

Automatyzując generowanie kodu bazowego PLC, Stoll realizuje projekty nawet trzykrotnie szybciej niż w przypadku programowania w pełni ręcznego, bez uszczerbku dla jakości i struktury kodu.

W automatycznie generowanym kodzie różne części programu lub instrukcje są zawsze w tym samym miejscu. Gdy zrozumiesz ten system, możesz pracować znacznie wydajniej, zarówno w programowaniu, jak i później w serwisie.

Tomasz Bilgri, Inżynieria Software CCA, Stoll Automation GmbH

Od języka wysokiego poziomu do programowania PLC

Do tego momentu programiści musieli najpierw sami zaprogramować moduł sprzętu w ścisłej współpracy z Engineering Workflow Systems Consulting i Application Center firmy Siemens — co oczywiście nie było zrobione na poziomie programowania PLC, ale z C-Sharp. Thomas Bilgri, inżynier oprogramowania CCA w Stoll: „Nie używamy programowania wysokiego poziomu języka, takiego jak C-Sharp na co dzień. Ale im więcej czasu spędziliśmy z nim, tym wyraźniej mogliśmy zobaczyć potencjał modułowego twórcy aplikacji. W rzeczywistości udało nam się użyć Modular Application Creator jako generatora kodu w mniej niż trzy miesiące.

Zespół, który zajmował się opracowaniem modułu wyposażenia specyficznego dla klienta siedząc przy biurku w sali konferencyjnej.

Zespół, który zajmował się rozwojem modułu wyposażenia specyficznego dla klienta w sali konferencyjnej.

Moduł wyposażenia specyficznego dla klienta działa od sierpnia 2023 roku, a od tego czasu zespół automatyki firmy Stoll pracuje nad udoskonaleniem modułu i wdrożeniem pierwszych projektów. Podstawą programowania jest schemat blokowy lub referencyjna lista wskaźników danego systemu klienta. „Na tej podstawie opracowujemy ustrukturyzowany plik XML ze wszystkimi silnikami, zaworami, czujnikami itp. I generujemy podstawowy kod PLC dla systemu za pomocą modułu wyposażenia i modułowego Kreatora aplikacji” - mówi Thomas Bilgri.

Korzystając z Modular Application Creator do automatycznego generowania kodu bazowego PLC, jesteśmy w stanie programować znacznie szybciej i korzystamy z niezmiennie wysokiej jakości kodu

Andreas Krug, Kierownik działu budowy i uruchomienia Software CCA, Stoll Automation GmbH

Do 66% mniej wysiłku programistycznego

Praca nie została jeszcze wykonana. „Ale”, mówi Andreas Krug, „podstawowy kod jest generowany czysto. Oszczędza to czas, zmniejsza źródła błędów i zapewnia, że podstawowa struktura oprogramowania jest taka sama we wszystkich projektach”. Krug szacuje, że procent automatycznie generowanego kodu, który wynosił już 50% w pierwszym podprojekcie, wzrośnie w dłuższej perspektywie do 66 proc. — wartość, którą można przetłumaczyć niemal jeden na jeden na zaoszczędzony czas: „Właśnie zaprojektowałem system, w którym wygenerowana baza była dostępna — i powiedziałbym, że gdybyśmy musieli stworzyć to wszystko ręcznie, zajęłoby nam to trzy razy więcej. A jeśli weźmiesz pod uwagę, że mówimy o około 130 kontrolerach, możesz łatwo obliczyć korzyści, jakie oferuje nam ustrukturyzowane i automatyczne generowanie kodu”.

Interfejs programowania TIA Portal PLC wyświetlany na szerokim monitorze w Stoll Automation.

Dwóch inżynierów przegląda kod PLC na wielu monitorach.

Związana redukcja kosztów programowania jest tylko jedną z zalet oferowanych przez moduł wyposażenia specyficznego dla klienta. Wymiar jakościowy jest co najmniej równie ważny dla programistów: „Ponieważ podstawowy kod jest generowany przez jeden i ten sam generator kodu w całym projekcie”, mówi Bilgri, „oprogramowanie PLC jest skonstruowane w taki sam sposób dla każdego systemu. Ułatwia to podział pracy w tworzeniu oprogramowania, ponieważ każdy wie, dokąd się udać. Obsługuje również modyfikację kodu po fakcie, ponieważ poprawione bloki konstrukcyjne oprogramowania można łatwo wymienić w dowolnym miejscu i upraszcza konserwację przez cały cykl życia rozwiązania, ponieważ każdy wie, gdzie funkcje są ukryte”.

Dzięki ustandaryzowanej strukturze programu korzystamy nie tylko podczas uruchamiania, ale także podczas serwisu — oszczędza to czas, zmniejsza źródła błędów i oferuje nam liczne korzyści ekonomiczne w całym projekcie.

Andreas Kuisel, Kierownik Inżynierii Elektrycznej, Nabiał pieczarkowy

Zautomatyzowana linia do pakowania i sortowania w zakładzie mleczarskim Champignon.

Ponadto - i jest to kluczowe dla średniej wielkości firmy, takiej jak Stoll - projekt tej wielkości nie byłby możliwy dla specjalistów z Allgäu bez generatora kodu specyficznego dla klienta, zwłaszcza w świetle braku wykwalifikowanych pracowników w branży. Andreas Krug: „Nie mogłoby to zagrozić zaufaniu relacji, którą cieszymy się z naszym klientem końcowym, która wzrosła przez ponad 25 lat, ale wystawiłoby to na próbę”.

Mówiąc o mleczarni Champignon, wewnętrzni technicy firmy i specjaliści od procesów są entuzjastycznie nastawieni do wysoce ustrukturyzowanego oprogramowania. „Dzięki ustandaryzowanej strukturze programu korzystamy nie tylko podczas uruchamiania i serwisu, ale także z interfejsu wizualizacji lub podłączania systemów do systemów sterowania wyższego poziomu. Oszczędza to czas, zmniejsza źródła błędów i daje nam wiele korzyści ekonomicznych w całym projekcie” — mówi Andreas Kuisel, dyrektor elektrotechniki w mleczarni serowej Champignon.

Opierając się na pozytywnych doświadczeniach z projektem mleczarskim Champignon, zdecydowaliśmy się wykorzystać Modular Application Creator do opracowania własnego standardowego modułu wyposażenia wewnętrznego. Pozwoli nam to realizować projekty międzybranżowe z naszymi klientami sprawnie i z wysokim poziomem jakości.

Michael Mildner, Członek Zarządu, Kierownik Działu Automatyki Centrum Kompetencji (CCA), Stoll Automation GmbH

Moduł wewnętrzny w rurociągu

Nic więc dziwnego, że na początku 2024 roku decydenci w Stoll Automation GmbH postanowili wyjść poza opracowany obecnie moduł wyposażenia, który odpowiada zarówno wymaganiom branżowym, jak i specyficznym dla klienta, oraz dodatkowo opracować własny moduł wyposażenia firmy Stoll, „który pozwoli nam realizować własne projekty sprawnie i z wysoką jakością we wszystkich branżach” - mówi Michael Mildner, członek zarządu i szef Automation Competence Center (CCA) w Stoll. „Ponadto chcemy korzystać z szerokiej gamy funkcji Modular Application Creator nie tylko na poziomie PLC, ale także po stronie HMI i w systemach sterowania wyższego poziomu”.