TwinCAT-alapú innovatív szoftverfejlesztés az automatizálásban
A szoftverekkel szemben fokozódó elvárások teljesítése a fejlesztési hatékonyság és minőség javításával
Az ausztriai Wattens városában található Zeugwerk GmbH szoftvervállalat vezetőinek meggyőződése, hogy a korszerű szoftverfejlesztés az automatizálás egyre fontosabb tényezőjévé válik. Úgy gondolják, hogy a képzett szakemberek fenyegető hiánya mellett a gépépítők csakis így tudnak megfelelni az automatizálással kapcsolatos egyre nagyobb elvárásoknak, fokozva egyúttal a projektek megvalósításának gyorsaságát és minőségét. Erre a szemléletre alapozva dobta piacra a Zeugwerk vállalat a Beckhoff TwinCAT környezetén alapuló Framework és Creator termékeket, amelyeket többek között az ausztriai Bad Leonfeldenben található Nordfels GmbH is használ.
„Zeugwerk Framework és Zeugwerk Creator termékünkkel a legkorszerűbb szoftverfejlesztés számos elemét hozzuk be a vezérlőprogramok világába az egységes, holisztikus és fenntartható fejlesztési szemlélet térnyerésének elősegítése érdekében” – fejtette ki Matthias Pfurtscheller elnök-vezérigazgató. Ez a megközelítés a Zeugwerk számos ügyfelének javára válik az egyedi és sorozatban gyártott gépek fejlesztőitől az automatizálási szakemberekig és a gépüzemeltetőkig terjedően egyaránt. Ezenfelül a szervizrészleg konkrét megoldások megvalósításához szükséges szakmai információkhoz segíti hozzá az ügyfeleket, korszerű szoftverparadigmák – például CI/CD eszközök – és egységtesztelés alkalmazása mellett.
Egy Nordfels gyártósor (Fotó: © Nordfels, Edmund Jenner)
Matthias Pfurtscheller a korszerű szoftverfejlesztés felhasználóknak nyújtott előnyeit egy példán keresztül illusztrálta: „A Nordfels gépipari vállalat évekkel ezelőtt felismerte, hogy a fejlesztési folyamat egységesítésével kimutathatóan gyorsabban és jobb minőségben valósíthatók meg a gépipari projektek. A Nordfels ideális partner a Zeugwerk számára, egyrészt mert már ismeri az egységesített fejlesztési folyamat lehetséges előnyeit, másrészt mert azonnal segíteni tud a TwinCAT és a korszerű szoftverfejlesztés új lehetőségeinek megvalósításában." Ehhez a projekthez átfogó támogatást biztosítottak a Beckhoff Hagenbergben és Innsbruckban működő ausztriai irodáinak tapasztalt szakértői: Klaus Wurm, George Hampel, valamint a Beckhoff műszaki támogatást nyújtó több szakembere.
A TcXaeShell-környezetbe tökéletesen beintegrált egységes alkalmazásfejlesztés (Fotó: © Zeugwerk)
Nyílt és innovatív TwinCAT szoftverplatform
A Zeugwerk húszéves tapasztalattal rendelkezik a TwinCAT területén, és 2022 óta a Beckhoff aktív alkalmazásszolgáltatója. Matthias Pfurtscheller szerint a Beckhoff nyílt vezérlési platformján hatékonyan valósíthatók meg korszerű szoftverparadigmák – például objektumorientált programozás, kódgenerálás és automatizált tesztelés. A Beckhoff termékei adják az összes szükséges interfészt, beleértve az alkalmazásprogramozási felületet (API) is, utat nyitva ezzel a vezérlőszoftverek fejlesztésének innovatív módszereihez. Pfurtscheller így folytatta: „A TwinCAT biztosítja a korszerű fejlesztési megközelítéshez szükséges alapot, és megfelelő interfészeken keresztül lehetővé teszi mind a fejlesztési, mind a futtatási feladatok megoldását. Ennek fontos eleme a TwinCAT Automation Interface és a PC-alapú vezérlőplatform.”
A Zeugwerk a szoftverfejlesztést a programtermék teljes életciklusát lefedő holisztikus és fenntartható megközelítésként kezeli. A cél az átfogó egységesítés, a követelmények elemzésétől és a projekttervezéstől kezdve a szoftver megvalósításán, üzembe helyezésén és használatán át a vele járó támogatásig terjedően. A vállalat szerint csakis így lehet az egyre szigorodó követelmények és a szakemberhiány ellenére is fenntartani – vagy akár fokozni – a fejlesztés minőségét és gyorsaságát. Matthias Pfurtscheller erről a következőket nyilatkozta: „Az az elvünk, hogy »bármi jó, amivel gyorsabban lehet jobb szoftvert fejleszteni«. Nem a kereket akarjuk újra feltalálni, hanem informatikai elemeket építünk be az automatizálási technológiába.” Nagyon fontos az is, hogy napi munkájuk során a szoftverfejlesztők azonnal megtapasztalják ennek előnyeit, és ne érezzék nyomasztónak az új vagy megváltozott munkamódszereket.
Matthias Seehauser (bal oldalon) és Matthias Pfurtscheller, a Zeugwerk ügyvezető igazgatói cégüket egyúttal a Beckhoff egyik ausztriai rendszerintegrátoraként is pozicionálják (Fotó: © Zeugwerk)
A szoftverfejlesztési folyamatok egyszerűsítése
A szoftverfejlesztés világában a keretrendszerek kulcsfontosságúnak bizonyultak egyszerű és hatékony munkafolyamatok megvalósításához. A keretrendszerek sablonjai, könyvtárai és egységes moduljai alapvetően meghatározzák a szoftvertermékek struktúráját és felépítését. Az egységes szoftverarchitektúrában dolgozó programfejlesztők így a funkcionális és projektspecifikus követelményekre összpontosíthatnak. Bár az informatika világában már elterjedt a keretrendszer-alapú fejlesztés, a Zeugwerk tapasztalata szerint a vezérlések terén ez a megközelítés még viszonylag újnak számít. Előnyei ettől függetlenül egyértelműek, mivel az előre definiált és gyakran moduláris struktúra további segítséget jelent a projektek egységes elvek szerinti tervezése és üzembe helyezése terén. Ezenfelül a keretrendszer-alapú szoftverfejlesztéssel elért egységesítés jelentős potenciált és számos lehetőséget teremt a fejlesztési folyamat különféle lépéseinek automatizálására, beleértve többek között a dokumentálást, a tesztelést, a szállítást és a kódgenerálást.
Az objektumorientált paradigmával és könyvtárakkal kombinált kódgenerálás stabil alapot biztosít (Fotó: © Zeugwerk)
A Zeugwerk Framework egy egységes alkalmazássablon, amelynek különféle könyvtárai számos funkcióval támogatják az alkalmazásfejlesztést. A gépi folyamatok megvalósítását egységesített elemkészlettel segíti – többek között a kommunikációt, adatokat, funkcionális egységeket és különféle modulokat érintően. A Zeugwerk Creator a TwinCAT rendszer TcXaeShell fejlesztői környezetének kiterjesztése: környezetfüggő menüi, párbeszédablakai és funkciói a Zeugwerk Framework révén elért egységesítéssel együtt jelentősen egyszerűsítik és felgyorsítják az alkalmazásfejlesztést. A beépülő modulként történő integrálás kapcsán Matthias Pfurtscheller hozzátette: „A Creator termékkel kiterjesztett TcXaeShell környezet fennakadásmentesen integrálható be a Zeugwerk Framework keretrendszerbe, ami egységes, gyors és hibamentes munkafolyamatokat tesz lehetővé. A fő előny itt az, hogy az egységes alkalmazásfejlesztést támogató új szolgáltatások a meglévő és megszokott fejlesztőkörnyezetben jelennek meg, minimálisra csökkentve a megismerésükhöz szükséges időt. Az alkalmazásfejlesztőnek tehát soha nem kell kilépnie a TwinCAT-környezetből.” A TwinCAT Automation Interface egyszerűsítette az integrálás folyamatát: ezen a felületen keresztül érhető el a Visual Studio vagy a TcXaeShell fejlesztőkörnyezet, amikor programozásra van szükség egy TwinCAT projektnél. Összefoglalva elmondható, hogy a TwinCAT Automation Interface tette lehetővé az integrálást.
A környezetfüggő menük következetes, gyors és hibamentes munkamódszerek kialakítását teszik lehetővé (Fotó: © Zeugwerk)
Egyértelmű előnyök gépépítésnél
A TwinCAT Automation Interface egy másik, Matthias Pfurtscheller által kiemelt előnye az automatikus kódgenerálás, ami jelentősen gyorsítja a fejlesztést. Ilyen módon sokkal gyorsabban lehet a megfelelő modulokkal felvértezni az üzemi szoftvereket, amelyek jellemzően nagyon hasonló felépítésűek. Ezután a felhasználó a megszokott módon folytathatja a programozást és finomítást a TwinCAT környezetben. Matthias Pfurtscheller ezt így részletezte: „A Zeugwerk Creator funkcióival a felhasználók programkód írása nélkül állíthatják össze alkalmazásaikat, amelyeknek felépítése egységes és projektszinten pillanatok alatt létrehozható. A Creator beépítése azzal az előnnyel is jár, hogy automatikusan létrehozza az üzembe helyezéshez és az adatmentési/adatvisszaállítási lehetőségekhez szükséges tesztkörnyezeteket. Például, a Nordfels több napról mindössze néhány órára tudta csökkenteni egy jelentős gépprojekt létrehozásának időigényét.”
A Nordfels említett gépépítési projektjéhez a Zeugwerk kifejlesztett egy egyedi TcXaeShell-kiterjesztést, amely menüből vezérelten teljesen automatikusan állítja elő egy gépprojekt PLC-kódját. A kiterjesztés párbeszédablakokat tartalmaz azoknak az állomásoknak és alállomásoknak a létrehozásához, amelyek ezután generálják az összes szükséges kódszegmenst. Ez a kiegészítő funkcionalitás úgy használható a TcXaeShell fejlesztőkörnyezetben, mintha a TwinCAT szerves része lenne. A kiterjesztés a TcXaeShell menürendszerének megfelelő helyein további funkciókat nyújt (például új állomás létrehozását), lehetővé téve, hogy természetes módon lehessen új részekkel kiegészíteni egy adott Nordfels-alkalmazás PLC-kódját. Matthias Pfurtscheller szerint ennek a megközelítésnek köszönhetően biztosítható, hogy valóban használják is ezeket a további funkciókat, mivel jelentős előnyöket nyújtanak és használatuk nagyon könnyen elsajátítható.
Edmund Jenner, a Nordfels elnök-vezérigazgatója az említett előnyök kapcsán hozzátette: „Az innovatív szoftverparadigmák bevezetése tette lehetővé a csapatok közötti, a projekt egészét átfogó szoftverfejlesztést, ez pedig teljesen új perspektívákat nyit meg számunkra az egyes szoftverprojektek továbbfejlesztése és újrafelhasználása terén.” Ezen egyedülálló újdonság révén a Nordfels minden jövőbeni automatizálási projektjénél a minőség, az időigény és az újrafelhasználhatóság terén lépéselőnyre tehet szert, egyúttal erősíti teljes csapatának következetes, egységes munkafolyamatait.
www.nordfels.com; www.zeugwerk.at; www.beckhoff.com/twincat
BECKHOFF Automation Kft.
1097 Budapest, Táblás utca 36-38. G épület 2. emelet
Tel.: + 36 1 501 99 40
E-mail:
www.beckhoff.com
