Stoll преуспевает в создании структурированного программного обеспечения

Чем сложнее задача, тем важнее тщательная подготовка. Специалисты по автоматизации компании Stoll Group, расположенной в немецком регионе Верхний Альгой, стандартизируют 130 контроллеров ПЛК на пяти молочных предприятиях Champignon. Их решение устанавливает новые стандарты эффективности и качества программирования.

Сокращение времени проектирования за счет генерации кода ПЛК

Разработчики Stoll тесно сотрудничали с группой Champignon Hofmeister, чтобы тщательно подготовиться к этому крупному проекту, охватывающему пять производственных площадок в течение следующих нескольких лет. Поскольку такие большие части кода для отдельных подпроектов могут генерироваться полностью автоматически, обе компании выигрывают в равной степени: от повышения экономической эффективности и качества кода до прозрачной структуры кода как сейчас, так и на протяжении всего жизненного цикла решения.

Специалисты Stoll разработали специализированный модуль оборудования, позволяющий использовать Modular Application Creator

Как автоматически генерировать базовый код ПЛК

После расширения масштабов клиентского проекта в 2022 году специалисты Stoll Group в начале 2023 года начали искать решение, которое обеспечит долгосрочную структурированную и единообразную генерацию кода, а также позволит полностью автоматически генерировать основные части кода. С тех пор SIMATIC S7-1500 контроллеры были установлены на объекте заказчика, а решение, основанное на чистом интерфейсе TIA Portal Openess, было отклонено из-за сложности проекта. Команда под руководством Андреаса Круга и Томаса Билгри из Центра компетенций в области автоматизации (CCA) Stoll Automation GmbH решила разработать специализированный для клиента модуль оборудования на основе Конструктор модулей SIMATIC для создания модульных приложений.

Программное обеспечение позволяет автоматически создавать проекты TIA и, благодаря встроенным удобным функциям, значительно упрощает использование интерфейса Openess, особенно при создании программного обеспечения. Андреас Круг, руководитель отдела разработки и ввода в эксплуатацию программного обеспечения CCA Software в Stoll: «Идея заключалась в том, чтобы сократить количество ручного программирования на портале TIA Portal с помощью модуля оборудования, адаптированного к требованиям заказчика. Это позволит свести к минимуму источники ошибок и создать узнаваемую базовую структуру для всех отдельных проектов».

Основные преимущества

66% Автоматическая генерация кода

До 66% базового кода ПЛК генерируется полностью автоматически, что сокращает ручное программирование, сводит к минимуму источники ошибок и обеспечивает стабильное качество кода на всех 130 контроллерах.

1 Генератор единого кода

Один специализированный модуль оборудования позволяет стандартизировать 130 контроллеров ПЛК на пяти производственных площадках, обеспечивая неизменное качество кода на протяжении всего жизненного цикла проекта.

3x Более быстрое завершение проекта

Автоматизируя генерацию базового кода ПЛК, Stoll выполняет проекты в три раза быстрее, чем при полностью ручном программировании, без ущерба для качества или структуры кода.

В автоматически сгенерированном коде различные части программы или инструкции всегда находятся в одном и том же месте. Как только вы освоите эту систему, вы сможете работать намного эффективнее как в программировании, так и в дальнейшем в обслуживании.

Томас Билгри, Разработка программного обеспечения CCA Software, Компания Stoll Automation GmbH

От языка высокого уровня до программирования ПЛК

До этого программисты сначала сами программировали аппаратный модуль в тесном сотрудничестве с консалтинговой компанией Engineering Workflow Systems Consulting и Центром приложений Siemens, что, конечно, делалось не на уровне программирования ПЛК, а с C-Sharp. Томас Билгри, инженер-программист CCA в Stoll: «Мы не используем высокоуровневое программирование, такое как C-Sharp, каждый день. Но чем больше времени мы проводили с ним, тем яснее мы могли видеть потенциал Modular Application Creator. Фактически, мы смогли использовать Modular Application Creator в качестве генератора кода менее чем за три месяца».

Команда, которая занималась разработкой модуля оборудования для конкретного клиента, сидит за столом в конференц-зале.

Команда, которая занималась разработкой модуля оборудования для конкретного клиента в конференц-зале.

Модуль оборудования, предназначенного для конкретного заказчика, работает с августа 2023 года, и с тех пор команда автоматизации Stoll работает над доработкой модуля и реализацией первых проектов. Основой для программирования является блок-схема или список эталонных показателей рассматриваемой системы заказчика. «На основе этого мы разрабатываем структурированный XML-файл со всеми двигателями, клапанами, датчиками и т. д. и генерируем базовый код ПЛК для системы с помощью модуля оборудования и создателя модульных приложений», — говорит Томас Билгри.

Используя Modular Application Creator для автоматической генерации базового кода ПЛК, мы можем программировать намного быстрее и получаем выгоду от неизменно высокого качества кода

Андреас Круг, Руководитель отдела разработки и ввода в эксплуатацию программного обеспечения CCA Software, Компания Stoll Automation GmbH

Сокращение затрат на программирование до 66%

Работа еще не закончена. «Но, — говорит Андреас Круг, — базовый код создан чисто. Это экономит время, уменьшает количество источников ошибок и обеспечивает одинаковую базовую структуру программного обеспечения во всех проектах». По оценкам Круга, процент автоматически генерируемого кода, который в первом подпроекте составлял уже 50%, в долгосрочной перспективе вырастет до 66%. Это значение можно перевести практически в один к одному в экономию времени: «Я только что разработал систему, в которой была доступна сгенерированная основа, и я бы сказал, что если бы нам пришлось создавать все это вручную, у нас ушло бы в три раза больше времени. А если учесть, что в общей сложности речь идет о 130 контроллерах, вы можете легко оценить преимущества структурированной и автоматической генерации кода».

Программный интерфейс TIA Portal PLC отображается на широком мониторе в Stoll Automation.

Два инженера изучают код ПЛК на нескольких мониторах.

Связанное с этим снижение затрат на программирование — это лишь одно из преимуществ модуля оборудования, предназначенного для конкретного заказчика. Качественный аспект не менее важен для разработчиков: «Поскольку базовый код генерируется одним и тем же генератором кода на протяжении всего проекта, — говорит Билгри, — программное обеспечение PLC структурировано одинаково для каждой системы. Это облегчает разделение труда при разработке программного обеспечения, потому что все знают, куда идти. Он также поддерживает модификацию кода постфактум, поскольку пересмотренные программные компоненты можно легко заменить где угодно, а также упрощает обслуживание на протяжении всего жизненного цикла решения, поскольку все знают, где спрятаны функции».

Благодаря стандартизированной структуре программы мы выигрываем не только при вводе в эксплуатацию, но и во время обслуживания. Это экономит время, уменьшает количество ошибок и дает нам многочисленные экономические преимущества на протяжении всего проекта.

Андреас Куизель, Начальник отдела электротехники, Молочные продукты с грибами

Автоматизированная линия упаковки и сортировки на молочном заводе Champignon.

Кроме того, а это крайне важно для такой компании среднего размера, как Stoll, специалисты из Альгоя вряд ли смогли бы реализовать проект такого масштаба без генератора кода, адаптированного для конкретного клиента, особенно в свете нехватки квалифицированных рабочих в отрасли. Андреас Круг: «Это не поставило бы под угрозу доверительные отношения с нашим конечным потребителем, которые развивались за 25 лет, но это стало бы проверкой».

Говоря о молочном заводе Champignon, штатные технические специалисты и специалисты по технологическим процессам компании с энтузиазмом относятся к высокоструктурированному программному обеспечению. «Благодаря стандартизированной структуре программы мы выигрываем не только при вводе в эксплуатацию и обслуживании, но и благодаря интерфейсу визуализации или подключению систем к системам управления более высокого уровня. Это экономит время, уменьшает количество ошибок и дает нам множество экономических преимуществ на протяжении всего проекта», — говорит Андреас Куйзель, руководитель отдела электротехники сыроварни Champignon.

Основываясь на положительном опыте реализации молочного проекта Champignon, мы решили использовать Modular Application Creator для разработки собственного стандартного модуля оборудования. Это позволит нам эффективно и качественно выполнять межотраслевые проекты с нашими клиентами.

Майкл Милднер, член исполнительного совета, Руководитель отдела автоматизации центров компетенции (CCA), Компания Stoll Automation GmbH

Внутренний модуль находится в стадии разработки

Поэтому неудивительно, что в начале 2024 года лица, принимающие решения в Stoll Automation GmbH, решили выйти за рамки разработанного сейчас модуля оборудования, отвечающего как отраслевым, так и специфическим требованиям клиентов, и дополнительно разработать собственный модуль оборудования Stoll, «который позволит нам эффективно и качественно выполнять собственные проекты во всех отраслях», говорит Майкл Милднер, член правления и руководитель Центра компетенций в области автоматизации (CCA) в Stoll.. «Кроме того, мы хотим использовать широкий спектр функций Modular Application Creator не только на уровне ПЛК, но и на стороне HMI и в системах управления более высокого уровня».