Stoll destaca-se na geração de software estruturado

Quanto maior a tarefa, mais importante é a preparação sólida. Os especialistas em automação do Grupo Stoll, com sede na região de Oberallgäu, na Alemanha, estão a normalizar 130 controladores PLC em cinco fábricas de laticínios Champignon. A sua solução estabelece novos padrões de eficiência e qualidade de programação.

Reduzir o tempo de engenharia com geração de código PLC

Os programadores da Stoll trabalharam em estreita colaboração com o Grupo Champignon Hofmeister para se prepararem completamente para este grande projeto que abrange cinco locais de produção nos próximos anos. Uma vez que partes tão grandes do código para subprojetos individuais podem ser geradas de forma totalmente automática, ambas as empresas beneficiam igualmente: de maior eficiência de custos e maior qualidade de código a uma estrutura de código transparente, tanto agora como ao longo de todo o ciclo de vida da solução.

Os especialistas da Stoll desenvolveram um módulo de equipamento específico do cliente para permitir a utilização do Modular Application Creator

Como gerar automaticamente o código base do PLC

Depois de o âmbito do projeto do cliente ter crescido ao longo de 2022, os especialistas do Grupo Stoll começaram a procurar uma solução no início de 2023 que assegurasse a geração estruturada e uniforme de longo prazo do código e também permitisse a geração totalmente automática de partes essenciais do código. Desde SIMATIC S7-1500 os controladores foram instalados no local do cliente e uma solução baseada na interface pura TIA Portal Openness foi rejeitada devido à complexidade do projeto, a equipa liderada por Andreas Krug e Thomas Bilgri do Centro de Competência de Automação (CCA) da Stoll Automation GmbH decidiu desenvolver um módulo de equipamento específico do cliente baseado no Construtor de Módulos Criador de Aplicações Modulares SIMATIC.

O software permite a criação automatizada de projetos TIA e, graças às funções de conforto incluídas, torna muito mais fácil usar a interface Openness especialmente ao gerar software. Andreas Krug, Chefe da CCA Software Construction & Commissioning da Stoll: “A ideia era reduzir a quantidade de programação manual no TIA Portal com o módulo de equipamento específico do cliente. Isso minimizaria as fontes de erro e criaria uma estrutura básica reconhecível para todos os projetos individuais.”

Principais benefícios

66% Geração automática de código

Até 66% do código base do PLC é gerado de forma totalmente automática, reduzindo a programação manual, minimizando as fontes de erro e garantindo uma qualidade de código consistente em todos os 130 controladores.

1 Gerador de código único

Um módulo de equipamento específico do cliente normaliza 130 controladores PLC em cinco locais de produção, garantindo uma qualidade de código consistente ao longo de todo o ciclo de vida do projeto.

3x Conclusão mais rápida do projeto

Ao automatizar a geração do código base do PLC, o Stoll conclui projetos até três vezes mais rápido do que com a programação totalmente manual, sem comprometer a qualidade ou a estrutura do código.

No código gerado automaticamente, as várias partes ou instruções do programa estão sempre no mesmo lugar. Depois de compreender este sistema, pode trabalhar com muito mais eficiência, tanto na programação como mais tarde no serviço.

Thomas Bilgri, Engenharia de Software CCA, Stoll Automation GmbH

Da linguagem de alto nível à programação PLC

Até esse ponto, os programadores tinham primeiro de programar o módulo de equipamento eles próprios em estreita cooperação com a Engineering Workflow Systems Consulting e o Application Center da Siemens — o que, obviamente, não era feito ao nível de programação do PLC, mas com a C-Sharp. Thomas Bilgri, engenheiro de software CCA da Stoll: “Não usamos programação de linguagem de alto nível como o C-Sharp todos os dias. Mas quanto mais tempo passássemos com ele, mais claramente poderíamos ver o potencial do Modular Application Creator. Na verdade, conseguimos usar o Modular Application Creator como gerador de código em menos de três meses.”

Equipa que tratou do desenvolvimento do módulo de equipamento específico do cliente, sentada à volta de uma mesa numa sala de reuniões.

Equipa que tratou do desenvolvimento do módulo de equipamento específico do cliente numa sala de reuniões.

O módulo de equipamento específico do cliente está em funcionamento desde agosto de 2023 e, desde então, a equipa de automação da Stoll tem trabalhado na refinação do módulo e na implementação dos primeiros projetos. A base para a programação é um fluxograma ou uma lista de indicadores de referência do sistema do cliente em questão. “A partir disso, desenvolvemos um ficheiro XML estruturado com todos os motores, válvulas, sensores, etc., e geramos o código PLC básico para o sistema utilizando o módulo do equipamento e o Modular Application Creator”, diz Thomas Bilgri.

Ao usar o Modular Application Creator para gerar automaticamente o código base do PLC, podemos programar muito mais rápido e beneficiamos de uma qualidade de código consistentemente alta

Andreas Krug, Chefe da CCA Software Construction & Comissionamento, Stoll Automation GmbH

Até 66% menos esforço de programação

O trabalho ainda não está terminado. “Mas”, diz Andreas Krug, “o código básico é gerado de forma limpa. Isto poupa tempo, reduz as fontes de erro e garante que a estrutura básica do software é a mesma em todos os projetos.” Krug estima que a percentagem de código gerado automaticamente, que já era de 50% no primeiro subprojeto, subirá para 66% a longo prazo — um valor que pode ser traduzido quase um para um em tempo economizado: “Acabei de projetar um sistema onde a base gerada estava disponível — e eu diria que se tivéssemos de criar tudo isso manualmente, teríamos levado três vezes mais tempo. E se considerar que estamos a falar de cerca de 130 controladores no total, pode calcular facilmente os benefícios que a geração de código estruturada e automática nos oferece.”

Interface de programação TIA Portal PLC exibida num monitor amplo na Stoll Automation.

Dois engenheiros a analisar o código PLC em vários monitores.

A redução associada nos custos de programação é apenas uma vantagem oferecida pelo módulo de equipamento específico do cliente. A dimensão qualitativa é pelo menos tão importante para os programadores: “Porque o código básico é gerado por um e o mesmo gerador de código ao longo de todo o projeto”, diz Bilgri, “o software PLC está estruturado da mesma forma para cada sistema. Isso facilita a divisão do trabalho no desenvolvimento de software porque toda a gente sabe para onde ir. Também suporta modificação de código após o facto, porque os blocos de construção de software revistos podem ser facilmente substituídos em qualquer lugar e simplifica a manutenção ao longo de todo o ciclo de vida da solução, porque todos sabem onde as funções estão ocultas.”

Graças à estrutura padronizada do programa, beneficiamos não só durante o comissionamento, mas também durante o serviço — isto poupa tempo, reduz as fontes de erro e oferece-nos inúmeras vantagens económicas ao longo de todo o projeto.

Andreas Kuisel, Chefe de Engenharia Elétrica, Laticínios champignon

Embalagem automatizada e linha de triagem nas instalações de produção de laticínios de Champignon.

Além disso — e isso é crucial para uma empresa de média dimensão como a Stoll — um projeto desta magnitude dificilmente teria sido possível para os especialistas baseados em Allgäu sem o gerador de código específico do cliente, especialmente à luz da escassez de trabalhadores qualificados na indústria. Andreas Krug: “Isto não teria posto em causa a relação de confiança que temos com o nosso cliente final, que cresceu ao longo de 25 anos, mas teria posto isso à prova.”

Por falar em laticínios Champignon, os técnicos internos da empresa e especialistas em processos estão entusiasmados com o software altamente estruturado. “Graças à estrutura padronizada do programa, beneficiamos não só durante o comissionamento e o serviço, mas também com a interface de visualização ou ao ligar os sistemas a sistemas de controlo de nível superior. Isto poupa tempo, reduz as fontes de erro e oferece-nos inúmeras vantagens económicas ao longo de todo o projeto”, diz Andreas Kuisel, Chefe de Engenharia Elétrica da Queijaria Champignon.

Com base na experiência positiva com o projeto de laticínios Champignon, decidimos usar o Modular Application Creator para desenvolver o nosso próprio módulo de equipamento interno padrão. Isto permitir-nos-á concluir projetos intersetoriais com os nossos clientes de forma eficiente e com um elevado nível de qualidade.

Michael Mildner, Membro do Conselho Executivo, Chefe de Automação do Centro de Competência (CCA), Stoll Automation GmbH

Módulo interno em preparação

Portanto, não é de surpreender que no início de 2024 os tomadores de decisão da Stoll Automation GmbH tenham decidido ir além do módulo de equipamento agora desenvolvido, que aborda os requisitos específicos da indústria e específicos do cliente, e desenvolver adicionalmente o próprio módulo de equipamento interno da Stoll “que nos permitirá concluir os seus próprios projetos de forma eficiente e com alta qualidade em todas as indústrias”, diz Michael Mildner, Membro do Conselho Executivo e Chefe do Centro de Competência de Automação (CCA) em Stoll. “Além disso, queremos usar a vasta gama de funções do Modular Application Creator não só ao nível do PLC, mas também no lado da IHM e nos sistemas de controlo de nível superior.”