Symulacja pracy obiektu gwarancją wysokiej jakości oprogramowania

Fot. 1. Środowisko symulacyjne dla jednego z projektów wykonywanych przez firmę Electro Croon Polska

Pierwsze, co przychodzi na myśl, to wysoki koszt inwestycji. Chociaż modernizacje maszyn rzeczywiście nie są tanią operacją, to jednak zyski wynikające z ich wdrożenia w dość krótkim czasie przewyższają poniesiony koszt. Co zatem powstrzymuje właścicieli firm przed modernizacją maszyn? Otóż głównym powodem jest wysokie ryzyko opóźnienia uruchomienia maszyny po modernizacji. Każdy nieplanowany dzień postoju maszyny wiąże się z wymiernymi stratami dla firmy. Przyczyn opóźnienia może być wiele. Niektóre z nich to:

• konieczność wprowadzenia zmian w oprogramowaniu wizualizacji na etapie rozruchu w związku z niespełnieniem wymagań klienta,
• poprawianie błędów oprogramowania w trakcie rozruchu,
• uszkodzenia mechaniczne wynikające z poważnych błędów w kodzie sterownika.

Wiele firm oferujących modernizacje systemów sterowania przeprowadza testy nowego kodu sterownika i wizualizacji na rzeczywistym obiekcie. Całe ryzyko jest więc umiejscowione w jednej z końcowych faz projektu - uruchomieniu. Znacznie wydłuża to czas rozruchu. Co więcej, błędy na tym etapie mogą powodować powstanie niebezpiecznych sytuacji, a nawet uszkodzenia części mechanicznych maszyny.

Rys. 1. Ekran SCADA dla jednego z symulowanych obiektów

Istnieje jednak skuteczne rozwiązanie, które pozwala na minimalizowanie ryzyka a co za tym idzie ograniczenie nieprzewidzianych kosztów związanych z modernizacją. Takim rozwiązaniem jest wykonanie podstawowych testów nowego systemu sterowania nie na rzeczywistym obiekcie, a na jego symulowanym odwzorowaniu.

Proponowane rozwiązanie polega na testowaniu nowego kodu sterownika w środowisku jak najbardziej zbliżonym do rzeczywistego, docelowego rozwiązania. Liczba wykorzystanych sterowników i ich model powinien być zgodny z docelowym rozwiązaniem. Bardzo ważne, by symulacja rzeczywistego obiektu nie wpływała na działanie testowanego programu - musi być zaimplementowana na osobnym PLC bądź specjalnym oprogramowaniu do tego przeznaczonym.

W ten sposób mamy gwarancję, że testowane jest właściwe oprogramowanie bez wpływu dodatkowych bloków programowych. Poza głównymi modułami PLC wymagane są tylko moduły komunikacyjne konieczne do połączenia ewentualnych grup sterowników w sieć. Wszystkie karty I/O, cyfrowe czy analogowe, można symulować, więc ilość sprzętu koniecznego do stworzenia środowiska testowego jest ograniczona.

Oczywiście poza sercem systemu sterowania konieczne jest również użycie paneli HMI / systemów SCADA, bo to za ich pomocą będzie można przetestować kompletne rozwiązania, nie ograniczając się do samego kodu sterownika.

Rys. 2. Ekran SCADA dla symulacji pracy mostu

Zalety takiego podejścia do programowania są znaczne:

• wyeliminowanie większości błędów przed przeprowadzeniem rozruchu na rzeczywistym obiekcie,
• możliwość przeprowadzenia testów FAT oprogramowania (Factory Acceptance Test),
• możliwość podstawowego szkolenia operatorów z obsługi maszyny z wykorzystaniem środowiska testowego - nie powoduje przerw w produkcji lub jeszcze w trakcie trwania modernizacji,
• możliwość przekazania pierwszych uwag odnośnie do obsługi maszyny jeszcze przed uruchomieniem na obiekcie (ekrany SCADA/HMI).

Przedstawione powyżej rozwiązanie znacznie minimalizuje ryzyka związane z rozruchem urządzenia po modernizacji. Pozwala także na skrócenie czasu trwania przestoju modernizowanej maszyny przez wczesne wprowadzenie zmian wymaganych przez klienta. Rozwiązanie takie powinno być preferowane zarówno przez klientów, jak i wykonawców modernizacji.

Electro Croon Polska Sp. z o.o. jest częścią firmy Croon Elektrotechniek B.V. , będącej jednym z liderów branży na rynku holenderskim. Świadczymy usługi inżynierskie z zakresu wykonawstwa oraz modernizacji systemów sterowania zarówno na rynku polskim, jak i holenderskim. Projekty przez nas wykonywane są testowane zgodnie z opisaną w artykule metodą. Testy te są dokumentowane i dostępne dla klienta.

Tomasz Sykut
Kierownik działu automatyki
Electro Croon Polska Sp. z o.o.
www.croon.pl