Ju större uppgiften är, desto viktigare är fast förberedelse. Automationsspecialisterna på Stoll Group, med säte i Oberallgäu-regionen i Tyskland, standardiserar 130 PLC-styrenheter på fem Champignon-mejerianläggningar. Deras lösning sätter nya standarder för effektivitet och programmeringskvalitet.
Utvecklare på Stoll arbetade nära med Champignon Hofmeister Group för att noggrant förbereda detta stora projekt som spänner över fem produktionsanläggningar under de närmaste åren. Eftersom så stora delar av koden för enskilda delprojekt kan genereras helt automatiskt, gynnas båda företagen lika mycket: från högre kostnadseffektivitet och högre kodkvalitet till en transparent kodstruktur, både nu och under hela lösningens livscykel.
Efter att omfattningen av kundprojektet hade vuxit under 2022 började specialisterna på Stoll Group i början av 2023 leta efter en lösning som skulle säkerställa en långsiktig strukturerad och enhetlig generering av koden och också möjliggöra helautomatisk generering av väsentliga delar av koden. Sedan SIMATIC S7-1500 styrenheter installerades på kundens plats och en lösning baserad på det rena TIA Portal Openness-gränssnittet avvisades på grund av projektets komplexitet, teamet som leddes av Andreas Krug och Thomas Bilgri från Automation Competence Center (CCA) på Stoll Automation GmbH beslutade att utveckla en kundspecifik utrustningsmodul baserad på SIMATIC Modulbyggare för modulskapare av modulprogram.
Programvaran möjliggör automatiserat skapande av TIA-projekt och, tack vare de medföljande komfortfunktionerna, gör det mycket lättare att använda öppenhetsgränssnittet, särskilt när du genererar programvara. Andreas Krug, chef för CCA Software Construction & Commissioning på Stoll: ”Tanken var att minska mängden manuell programmering i TIA Portal med den kundspecifika utrustningsmodulen. Detta skulle minimera felkällor och skapa en igenkännlig grundstruktur för alla enskilda projekt.
Upp till 66% av PLC-baskoden genereras helt automatiskt, vilket minskar manuell programmering, minimerar felkällor och säkerställer konsekvent kodkvalitet för alla 130 styrenheter.
En kundspecifik utrustningsmodul standardiserar 130 PLC-styrenheter över fem produktionsanläggningar, vilket säkerställer konsekvent kodkvalitet under hela projektets livscykel.
Genom att automatisera genereringen av PLC-baskod slutför Stoll projekt upp till tre gånger snabbare än med helt manuell programmering, utan att kompromissa med kodkvalitet eller struktur.
I den automatiskt genererade koden finns de olika programdelarna eller instruktionerna alltid på samma plats. När du förstår detta system kan du arbeta mycket mer effektivt, både i programmering och senare i drift.
Fram till dess var programmerarna först tvungna att programmera utrustningsmodulen själva i nära samarbete med Engineering Workflow Systems Consulting och Application Center från Siemens — vilket naturligtvis inte gjordes på PLC-programmeringsnivå utan med C-Sharp. Thomas Bilgri, CCA-programvaruingenjör på Stoll: ”Vi använder inte språkprogrammering på hög nivå som C-Sharp varje dag. Men ju mer tid vi spenderade med det, desto tydligare kunde vi se potentialen hos Modular Application Creator. Faktum är att vi kunde använda Modular Application Creator som en kodgenerator på mindre än tre månader.”
Den kundspecifika utrustningsmodulen har varit i drift sedan augusti 2023 och sedan dess har Stolls automatiseringsteam arbetat med att förfina modulen och genomföra de första projekten. Grunden för programmeringen är ett flödesschema eller en referensindikatorlista över kundens system i fråga. ”Från detta utvecklar vi en strukturerad XML-fil med alla motorer, ventiler, sensorer etc. och genererar den grundläggande PLC-koden för systemet med hjälp av utrustningsmodulen och Modular Application Creator”, säger Thomas Bilgri.
Genom att använda Modular Application Creator för att automatiskt generera PLC-baskoden kan vi programmera mycket snabbare och vi drar nytta av en konsekvent hög kodkvalitet
Arbetet är inte klart än. ”Men”, säger Andreas Krug, ”grundkoden genereras rent. Detta sparar tid, minskar felkällor och säkerställer att programvarans grundläggande struktur är densamma i alla projekt. Krug uppskattar att andelen automatiskt genererad kod, som redan var 50% i det första delprojektet, kommer att stiga till 66% på lång sikt — ett värde som kan översättas nästan en-till-en till tidsbesparing: ”Jag har just designat ett system där den genererade basen var tillgänglig — och jag skulle säga att om vi hade varit tvungna att skapa allt detta manuellt skulle det ha tagit oss tre gånger så lång tid. Och om du tänker på att vi pratar om cirka 130 styrenheter totalt, kan du enkelt beräkna fördelarna som strukturerad och automatisk kodgenerering ger oss.”
Den därmed sammanhängande minskningen av programmeringskostnaderna är bara en fördel som erbjuds av den kundspecifika utrustningsmodulen. Den kvalitativa dimensionen är minst lika viktig för utvecklarna: ”Eftersom grundkoden genereras av en och samma kodgenerator under hela projektet”, säger Bilgri, ”är PLC-programvaran strukturerad på samma sätt för varje system. Detta underlättar arbetsfördelningen inom mjukvaruutveckling eftersom alla vet vart de ska gå. Det stöder också kodmodifiering i efterhand, eftersom reviderade programvarubyggstenar enkelt kan bytas ut var som helst, och det förenklar underhållet under hela lösningens livscykel, eftersom alla vet var funktionerna är dolda.”
Tack vare den standardiserade programstrukturen gynnas vi inte bara vid idrifttagning utan även under service - detta sparar tid, minskar felkällor och ger oss många ekonomiska fördelar under hela projektet.
Dessutom — och detta är avgörande för ett medelstort företag som Stoll — skulle ett projekt av denna omfattning knappast ha varit möjligt för de Allgäu-baserade specialisterna utan den kundspecifika kodgeneratorn, särskilt mot bakgrund av bristen på kvalificerad arbetskraft i branschen. Andreas Krug: ”Detta skulle inte ha äventyrat det förtroendeförhållande vi har med vår slutkund, som har vuxit under 25 år, men det skulle ha satt det på prov.”
På tal om Champignon-mejeriet är företagets interna tekniker och processspecialister entusiastiska över den högstrukturerade programvaran. ” Tack vare den standardiserade programstrukturen gynnas vi inte bara vid idrifttagning och service, utan också med visualiseringsgränssnittet eller vid anslutning av systemen till styrsystem på högre nivå. Detta sparar tid, minskar felkällor och ger oss många ekonomiska fördelar under hela projektet, säger Andreas Kuisel, chef för elektroteknik på Champignon ostmejeri.
Baserat på den positiva erfarenheten av mjölkprojektet Champignon bestämde vi oss för att använda Modular Application Creator för att utveckla vår egen standardutrustningsmodul. Detta kommer att göra det möjligt för oss att genomföra branschövergripande projekt med våra kunder effektivt och med hög kvalitet.
Det är därför inte förvånande att beslutsfattarna på Stoll Automation GmbH i början av 2024 beslutade att gå utöver den nu utvecklade utrustningsmodulen, som tillgodoser både branschspecifika och kundspecifika krav, och dessutom utveckla Stolls egen interna utrustningsmodul ”som gör det möjligt för oss att genomföra sina egna projekt effektivt och med hög kvalitet inom alla branscher”, säger Michael Mildner, styrelseledamot och chef för Automation Competence Center (CCA) på Stoll. ”Dessutom vill vi använda det breda utbudet av funktioner hos Modular Application Creator inte bara på PLC-nivå utan även på HMI-sidan och i styrsystemen på högre nivå.”