Nhiệm vụ càng lớn, sự chuẩn bị vững chắc càng quan trọng. Các chuyên gia tự động hóa tại Tập đoàn Stoll, có trụ sở tại vùng Oberallgäu của Đức, đang chuẩn hóa 130 bộ điều khiển PLC trên năm cơ sở sản xuất sữa Champignon. Giải pháp của họ đặt ra các tiêu chuẩn mới về hiệu quả và chất lượng lập trình.
Các nhà phát triển tại Stoll đã làm việc chặt chẽ với Tập đoàn Champignon Hofmeister để chuẩn bị kỹ lưỡng cho dự án lớn này kéo dài năm địa điểm sản xuất trong vài năm tới. Vì các phần lớn của mã cho các dự án con riêng lẻ có thể được tạo hoàn toàn tự động, cả hai công ty đều được hưởng lợi như nhau: từ hiệu quả chi phí cao hơn và chất lượng mã cao hơn đến cấu trúc mã minh bạch, cả bây giờ và trong toàn bộ vòng đời của giải pháp.
Sau khi phạm vi của dự án khách hàng phát triển trong suốt năm 2022, các chuyên gia tại Tập đoàn Stoll bắt đầu tìm kiếm một giải pháp vào đầu năm 2023 để đảm bảo việc tạo mã có cấu trúc và thống nhất lâu dài và cũng cho phép tạo hoàn toàn tự động các phần thiết yếu của mã. Kể từ SIMATIC S7-1500 bộ điều khiển đã được cài đặt tại địa điểm của khách hàng và một giải pháp dựa trên giao diện Cổng thông tin TIA thuần túy đã bị từ chối do sự phức tạp của dự án, nhóm do Andreas Krug và Thomas Bilgri từ Trung tâm năng lực tự động hóa (CCA) tại Stoll Automation GmbH đã quyết định phát triển mô-đun thiết bị dành riêng cho khách hàng dựa trên Trình tạo mô-đun tạo ứng dụng mô-đun SIMATIC.
Phần mềm cho phép tự động tạo các dự án TIA và nhờ các chức năng thoải mái đi kèm, giúp việc sử dụng giao diện Openness dễ dàng hơn nhiều, đặc biệt là khi tạo phần mềm. Andreas Krug, Trưởng bộ phận CCA Software Construction & Commissioning tại Stoll: “Ý tưởng là giảm lượng lập trình thủ công trong TIA Portal với mô-đun thiết bị dành riêng cho khách hàng. Điều này sẽ giảm thiểu các nguồn lỗi và tạo ra một cấu trúc cơ bản dễ nhận biết cho tất cả các dự án riêng lẻ.
Có tới 66% mã cơ sở PLC được tạo hoàn toàn tự động, giảm lập trình thủ công, giảm thiểu các nguồn lỗi và đảm bảo chất lượng mã nhất quán trên tất cả 130 bộ điều khiển.
Một mô-đun thiết bị dành riêng cho khách hàng tiêu chuẩn hóa 130 bộ điều khiển PLC trên năm địa điểm sản xuất, đảm bảo chất lượng mã nhất quán trong toàn bộ vòng đời dự án.
Bằng cách tự động hóa việc tạo mã cơ sở PLC, Stoll hoàn thành các dự án nhanh hơn gấp ba lần so với lập trình hoàn toàn thủ công, mà không ảnh hưởng đến chất lượng hoặc cấu trúc mã.
Trong mã được tạo tự động, các phần hoặc hướng dẫn chương trình khác nhau luôn ở cùng một vị trí. Một khi bạn hiểu hệ thống này, bạn có thể làm việc hiệu quả hơn nhiều, cả trong lập trình và sau này trong dịch vụ.
Cho đến thời điểm đó, trước tiên các lập trình viên phải tự lập trình mô-đun thiết bị với sự hợp tác chặt chẽ với Tư vấn Hệ thống Quy trình Công việc Kỹ thuật và Trung tâm Ứng dụng của Siemens - tất nhiên, điều này không được thực hiện ở cấp độ lập trình PLC, mà với C-Sharp. Thomas Bilgri, kỹ sư phần mềm CCA tại Stoll: “Chúng tôi không sử dụng lập trình ngôn ngữ cấp cao như C-Sharp mỗi ngày. Nhưng chúng tôi càng dành nhiều thời gian cho nó, chúng tôi càng có thể thấy rõ tiềm năng của Trình tạo ứng dụng mô-đun. Trên thực tế, chúng tôi đã có thể sử dụng Modular Application Creator như một trình tạo mã trong vòng chưa đầy ba tháng.”
Mô-đun thiết bị dành riêng cho khách hàng đã hoạt động từ tháng 8 năm 2023 và kể từ đó nhóm tự động hóa của Stoll đã làm việc để tinh chỉnh mô-đun và thực hiện các dự án đầu tiên. Cơ sở cho việc lập trình là sơ đồ luồng hoặc danh sách chỉ báo tham chiếu của hệ thống của khách hàng được đề cập. Thomas Bilgri nói: “Từ đó, chúng tôi phát triển một tệp XML có cấu trúc với tất cả các động cơ, van, cảm biến, v.v., và tạo mã PLC cơ bản cho hệ thống bằng cách sử dụng mô-đun thiết bị và Trình tạo ứng dụng mô-đun.
Bằng cách sử dụng Trình tạo ứng dụng mô-đun để tự động tạo mã cơ sở PLC, chúng tôi có thể lập trình nhanh hơn nhiều và chúng tôi được hưởng lợi từ chất lượng mã cao nhất quán
Công việc vẫn chưa hoàn thành. “Nhưng,” Andreas Krug nói, “mã cơ bản được tạo ra một cách sạch sẽ. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, giảm các nguồn lỗi và đảm bảo rằng cấu trúc cơ bản của phần mềm giống nhau trong tất cả các dự án.” Krug ước tính rằng tỷ lệ phần trăm mã được tạo tự động, vốn đã là 50% trong dự án con đầu tiên, sẽ tăng lên 66% trong dài hạn - một giá trị có thể được dịch gần như một đối một thành thời gian tiết kiệm: “Tôi vừa thiết kế một hệ thống có sẵn cơ sở được tạo ra - và tôi sẽ nói rằng nếu chúng tôi phải tạo tất cả những thứ này theo cách thủ công, chúng tôi sẽ mất thời gian gấp ba lần. Và nếu bạn nghĩ rằng chúng ta đang nói về tổng cộng khoảng 130 bộ điều khiển, bạn có thể dễ dàng tính toán những lợi ích mà việc tạo mã có cấu trúc và tự động mang lại cho chúng ta.”
Việc giảm chi phí lập trình liên quan chỉ là một lợi thế được cung cấp bởi mô-đun thiết bị dành riêng cho khách hàng. Kích thước định tính ít nhất cũng quan trọng đối với các nhà phát triển: “Bởi vì mã cơ bản được tạo bởi một và cùng một trình tạo mã trong toàn bộ dự án,” Bilgri nói, “phần mềm PLC được cấu trúc theo cùng một cách cho mỗi hệ thống. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phân công lao động trong phát triển phần mềm bởi vì mọi người đều biết phải đi đâu. Nó cũng hỗ trợ sửa đổi mã sau khi thực tế, bởi vì các khối xây dựng phần mềm sửa đổi có thể dễ dàng thay thế ở bất cứ đâu và nó đơn giản hóa việc bảo trì trong toàn bộ vòng đời của giải pháp, bởi vì mọi người đều biết các chức năng được ẩn ở đâu.
Nhờ cấu trúc chương trình được tiêu chuẩn hóa, chúng tôi không chỉ được hưởng lợi trong quá trình vận hành mà còn trong quá trình phục vụ - điều này giúp tiết kiệm thời gian, giảm các nguồn lỗi và mang lại cho chúng tôi nhiều lợi thế kinh tế trong toàn bộ dự án.
Ngoài ra - và điều này rất quan trọng đối với một công ty cỡ trung bình như Stoll - một dự án tầm cỡ này khó có thể thực hiện được đối với các chuyên gia có trụ sở tại Allgäu nếu không có trình tạo mã dành riêng cho khách hàng, đặc biệt là do thiếu công nhân lành nghề trong ngành. Andreas Krug: “Điều này sẽ không gây nguy hiểm cho mối quan hệ tin cậy mà chúng tôi có với khách hàng cuối cùng của chúng tôi, vốn đã phát triển hơn 25 năm, nhưng nó sẽ đưa nó vào thử nghiệm.”
Nói về sữa Champignon, các kỹ thuật viên và chuyên gia quy trình nội bộ của công ty rất nhiệt tình với phần mềm có cấu trúc cao. “Nhờ cấu trúc chương trình được tiêu chuẩn hóa, chúng tôi không chỉ được hưởng lợi trong quá trình vận hành và dịch vụ, mà còn với giao diện trực quan hoặc khi kết nối hệ thống với các hệ thống điều khiển cấp cao hơn. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, giảm các nguồn lỗi và mang lại cho chúng tôi nhiều lợi thế kinh tế trong toàn bộ dự án”, Andreas Kuisel, Trưởng bộ phận Kỹ thuật Điện tại công ty sữa phô mai Champignon cho biết.
Dựa trên kinh nghiệm tích cực với dự án sữa Champignon, chúng tôi quyết định sử dụng Trình tạo ứng dụng mô-đun để phát triển mô-đun thiết bị nội bộ tiêu chuẩn của riêng mình. Điều này sẽ cho phép chúng tôi hoàn thành các dự án liên ngành với khách hàng của chúng tôi một cách hiệu quả và với chất lượng cao.
Do đó, không có gì đáng ngạc nhiên khi vào đầu năm 2024, các nhà ra quyết định tại Stoll Automation GmbH đã quyết định vượt ra ngoài mô-đun thiết bị hiện đang được phát triển, giải quyết cả các yêu cầu cụ thể của ngành và khách hàng cụ thể, đồng thời phát triển thêm mô-đun thiết bị nội bộ của Stoll “sẽ cho phép chúng tôi hoàn thành các dự án của riêng họ một cách hiệu quả và với chất lượng cao trong tất cả các ngành”, Michael Mildner, Thành viên Ban điều hành và Trưởng Trung tâm năng lực tự động hóa (CCA) tại Stoll cho biết. “Ngoài ra, chúng tôi muốn sử dụng một loạt các chức năng của Trình tạo ứng dụng mô-đun không chỉ ở cấp độ PLC, mà còn ở phía HMI và trong các hệ thống điều khiển cấp cao hơn.”