פיתוח תוכניות Robust Plc: עקרונות של קוד מודולרי וניתן לשנות

שיטות טובות לפיתוח תוכניות Robust PLC

מעבר לעקרונות הבסיסיים של מודולריות וכושר התחדשות, כמה שיטות ספציפיות הטובות ביותר לתרום ליצירת תוכניות PLC שעומדות במבחן הזמן.פרקטיקות אלה מתייחסות לכל דבר משמות מוסכמות לתיעוד, אסטרטגיות בדיקה ותקני תכנות.

האמנה המתואמת

במערכות אוטומציה גדולות, בהירות ועקביות בתגי ושמות משתנים, עושים הבדל עצום. שם עני מוביל לבלבול, לא מתפתל, איטי יותר, שגיאות יקרות פוטנציאליות.הקמת ואכיפת מוסכמות שמות מייצגות את אחד התרגילים הפשוטים ביותר אך המשפיעים ביותר לשיפור איכות הקוד.

מוסכמות שמות יעילות צריכות להתייחס למספר אלמנטים:

(ב) שמות כתובים: FLT:1hil להימנע משמות גנריים כמו Temp1 או Bit 05. שמות משתנים צריכים לתקשר בבירור את מטרתם "ConveyorMotor Running" הוא ללא ספק יותר שימושי מ"M1" או "Bit 23".

המבנה הירארכי: יישום היררכיה עקבית המשקפת את הארגון הפיזי או הלוגי של המערכת.לדוגמה: שטח Equipment Function Parameter (למשל, "Line1 Conveyor3 Motor Speed").

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0) עקביות מעבר לפרויקטים:Figal1) שומרת על מסמך שם תג שכל המהנדסים עוקבים - זה מאיץ על הסיפון, הידבר, וביקורת.כאשר כל פרויקט עוקב אחר אותן מוסכמות, מהנדסים יכולים במהירות להקליד את עצמם בקוד לא מוכר.

(FLT:0)Platform Compatibility: FIRLT:1 נמנע חללים או דמויות מיוחדות בתגיות, שמירה על תאימות עם פלטפורמות PLC שונות.זה מבטיח יכולת עמידה ומונע בעיות בעת שילוב עם מערכות SCADA או כלי תוכנה אחרים.

מסמך מקיף

בתחום התכנות PLC, הוספת הערות ותיעוד היא תרגול חשוב ביותר המבטיח את התוכנית קריאה, שמירה על יכולת, וקלות הבנה עבור מתכנתים עתידיים. תיעוד קיים ברמות מרובות, כל אחד מהם משרת מטרה נפרדת.

(במילים אחרות:0) הערות: הערה: גם כאשר זה נראה מובן מאליו, הערה.שווה גם להשתמש מילת מפתח כמו שמך בהערות כך שתוכל לעקוב אחריהם.הערות צריך להסביר את "למה" מאחורי החלטות לוגיות, לא רק "מה" פעולות אובססיביות עשוי לא לדרוש הערות, אלא רצף מורכב, עבודה, או לוגיקה לא אינטואיטיבית לחלוטין לעשות.

(FLT:0)Module Documentation:FLT:1eur כל בלוק או מודול צריך לכלול תיעוד ראשי המתאר את מטרתו, קלטות, פלטים, פרמטרים, וכל הערות תפעוליות חשובות או מגבלות.

(FLT:0System-Level Documentation: FLT:1) תיעוד ברמה גבוהה יותר צריך לתאר את הארכיטקטורה הכוללת של המערכת, אינטראקציות מודול, פרוטוקולי תקשורת, ורצף תפעולי.

(FLT:0) תיאורים הניתנים לזיכרון: FLT:1, איורים משתנים של מסמך ויחידות הנדסיות בהכרזה המשתנה כדי לספק הקשר ישירות היכן מוגדרים משתנים.

ההערות והתיעוד הכלולים בתוכנית צריכים להיות מפורטים, מתכנסים ולספק הקשר לכל חלק של קוד. גישה זו משפרת את הארגון החזותי ומסייעת בהפחתת שגיאות האדם במהלך שינוי התוכנית או תחזוקה עתידית.

שפות תכנות

ככל שמערכות אוטומציה גדלות בגודל ובמורכבות, בחירת שפת התכנות הנכונה וההרסה את ההיגיון הופכת לקריונית.הסטנדרט הבינלאומי IEC 61131-3 מגדיר שפות כגון Ladder Diagram (LD), טקסט מובנה (ST), בלוק פונקציונלי (FBD), ועוד.

לכל שפה יש נקודות חוזק עבור יישומים מסוימים:

• (FLT:0)Ladder Diagram (LD): אידיאלי עבור משימות לוגיקה ומשימות החלפת הודעות; קל עבור צוות תחזוקה שדה.הטבע הגרפי שלו הופך אותו נגיש לחשמלנים וטכנאים המוכרים עם לוגיקה ממסר.
• (FLT:0) טקסט מוקרן (ST): שימושי עבור אלגוריתמים מורכבים, טיפול בנתונים ותפקודי מתמטיקה; משפר את יכולת הקריאה עבור מתכנתים מנוסים. ST מצטיין לפעילות מתמטית, מניפולציה נתונים ולוגיקה מורכבת.
• (FLT:0Function Block Diagram (FBD): ibph:1 מעולה לשימוש מודולרי ותפקוד-block מופשט, במיוחד יעיל עבור בקרת תהליכים ומערכות שנבנו ממרכיבים פונקציונליים קשורים.
• (FLT:0) טבלת פונקציונליות חשובה (SFC): אידיאלי עבור ארגון תהליכים ומכונות ממשלתיות, מתן ויזואליזציה ברורה של זרימת תהליכים ושינויים.

תקן IEC 61131-3 מאפשר שילוב של שפות מרובות בתוך פרויקט אחד, המאפשר למהנדסים לבחור את השפה המתאימה ביותר עבור כל משימה ספציפית. גמישות זו תומכת הן בהירות קוד אופטימלית והן בפרודוקטיביות מתכנתים.

בדיקות מודול עצמאי

בדיקות מודולים באופן עצמאי לפני אינטגרציה מייצג תרגול קריטי להבטיח אמינות מערכת.בדיקה וסימולציה לשחק תפקיד מכריע בתהליך העיצוב.מהנדסים משתמשים בכלים סימולציה כדי לחקות תרחישים בעולם האמיתי, להבטיח את הלוגיקה להופיע כפי הצפוי לפני הפריסה. באמצעות סימולציה, הם יכולים לוודא שכל מודול מתפקד כראוי, כי כל I / O מיפוי להגיב כמתוכנן, וכי התוכנית הכוללת עונה על בטיחות ודרישות ביצועים ביסודיות.

אסטרטגיות בדיקות יעילות כוללות:

• בדיקה אחרונה ב-3 ביולי 2010. ^ UNITU REFLT: 0 ;0.E.I.E.T.E.T.E.T.E.T.I.E.I.E.D.I.S.A.S.S.A.T.T.T.I.S.D.S.I.E.S.S.
• (FLT:0) נציין: מהנדסים 1FLT משתמשים בתוכנה סימולציה כדי לבדוק כיצד לוגיקה PLC מגיבה קלטות שונות ותרחישים.סימולציה מאפשר לזהות ולתקן שגיאות מבלי לפגוע בציוד. על ידי אימות כל מודול ואת התוכנית כולה, מהנדסים להבטיח כי הלוגיקה מבצעת כמצופה בכל התנאים האפשריים.
• בדיקה אחרונה ב-17 במאי 2010. ^ "FLT:0.10.17.05:0.10.17.05.18.17.17.19.19.19.18.19.
• בדיקה אחרונה ב-17 במאי 2010. ^ FAT: ⁇ FLT:1,320 ,U Obecniho Dumoation of the Complete system in a מבוקר beforeפריסת רצפת הייצור.
• (FLT:0) בחינת תוקפנות: 1 כאשר שינויים נעשים, עדות מחדש של מודולים ואינטראקציות שלהם כדי להבטיח שינויים לא הציגו בעיות חדשות.

תקני תכנות עקביים

יישום תקני תכנות PLC הוא משמעת הנדסית חיונית לקיימות הפרויקט.ההשקעה הראשונית ביצירת תבניות, ספריות והנחיות תיעוד משלמת דיבידנדים משמעותיים בזמן הפחתת הפחתת הצפה, שינויים קלים יותר, והכשרה נמוכה יותר קדימה עבור אנשי תמיכה.

ארגונים צריכים לקבוע ולכפות תקני תכנות שעונים עליהם:

• (FLT:0) Code Organization:IRFLT:1 ארגן לוגיקה ליחידות ארגון התוכנית (POUs) כגון פונקציות (FC), בלוקים פונקציונליים (FB), ותוכניות (PRG) לכל מודול צריך מטרה אחת מוגדרת היטב.
• פרויקטים של טמפלייט:0 (פרויקטים של טמפל: 10:1) פרויקטים Pre-configured PLC עם שגרות סטנדרטיות, מסגרות טיפול אזעקה, ו- UDTs. זה מבטיח שכל פרויקט חדש מתחיל עם בסיס עקבי.
• (FLT:0)Version Control: 1FLT (למשל, Git with CodeSYS, ספק-פרטים) כדי לנהל שינויים, לא רק קוד מקור אלא גם עבור תיעוד.בקרת גרסאות מאפשרת מעקב שינויים, חזרה לגרסאות קודמות וניהול מאמצי פיתוח מקבילים.
• (FLT:0) Code Review:BuildFLT:1 יש לערוך ביקורות קוד רגילות כדי לאבחן ולתקן שגיאות לוגיות, להשאיר מקום אופטימיזציה וליישם את התרגילים הטובים ביותר. Peer ביקורת תופס שגיאות, מבטיח תאימות לסטנדרטים, ומאפשר שיתוף ידע.
• (FLT:0) ,Formatting and Style:FLT:1 indentation, ספאק וארגון חזותי מקל על קריאה והבנתה.

תכנון לפני תכנות

שאל שאלות על התהליך לפני שתתחיל לתכנן כיצד התוכנית שלך תיראה לפני שאתה אפילו ליצור את הפרויקט הריק. Rushing לתוך coding ללא תכנון מספיק מוביל פתרונות יעילים ועבודות עבודה נרחבות.

תכנון יעיל כולל:

• ניתוח חקירה:0 (FLT:1) , Thoroughly מבין מה המערכת חייבת להשיג, כולל פעולות רגילות, טיפול יוצא דופן, דרישות בטיחות.
• (FLT:0) חקירה הבנה: FLT:1see את הציוד - כל גלאי מיקום, חיישן, פועל, מנוע ונהג חייב להיות מובן בפירוט לפני ניסיון לתכנן את הלוגיקה לשלוט.
• (FLT:0)אדריכלות עיצוב: FLT:1ureine את מבנה התוכנית הכולל, התמוטטות מודול וממשקים לפני כתיבת קוד.
• (ב) ויקרא: "א' א':א': "ה' א'"א: "ה'" (ב) "ה') בורא עולם" (ב) ,"ב) ,"ב)" (בראשית כ"ד).
• (FLT:0) בעל העניין: FLT:1see אישורים של משתמשי קצה, מהנדסים או בעלי עניין רלוונטיים לפני יישום המערכת כדי להבטיח קבלה של המערכת וכל השפעה ביקורתית.

טכניקות מתקדמות לקוד מודולרי וניתן להחלפה

מעבר לשיטות הטובות ביותר הבסיסיות, כמה טכניקות מתקדמות יכולות לשפר עוד יותר את המודולריות ואת יכולת ההתחדשות של תוכניות PLC. גישות אלה ממינוף יכולות PLC מודרניות ו פרדיגמות תכנות כדי ליצור מערכות גמישות יותר ושמירה על.

סוגי נתונים מבוססי משתמשים (UDTs)

UDTs לאפשר מתכנתים ליצור סוגים של נתונים מותאמים אישית, להציף נתונים ליחידות לוגיות במקום לנהל עשרות משתנים בודדים עבור חלק של ציוד, קבוצת UDTs הקשורים לנתונים לתוך ישות אחת מובנית.

לדוגמה, מנוע UDT עשוי לכלול:

• אותות פיקוד (Start, stop, איפוס)
• אינדיקטורים (ריצה, מוכת, מוכן)
• ערכי תהליכים (מהירות, הנוכחית, טמפרטורה)
• פרמטרים (מקסיאט, AccelTime, CurrentLimit)
• מידע על גניבת מידע

בשילוב עם בלוקים פונקציונליים, UDTs ליצור מודולים חזקים, המכילים עצמי של ציוד בקרה.כל מקרה של בלוק בקרה מוטורי מקבל את הדוגמה שלה UDT המכילה את כל הנתונים הרלוונטיים, מה שהופך את הקוד מאורגן מאוד והיקף.

הוראות (AOIs)

AOIs מציע בלוקים קוד סטנדרטיים זמינים בפלטפורמות כמו משפחת Logix של אלן-Bradley, AOIs encapsulate Logic, נתונים ותצורה לתוך הוראה אחת שניתן לראות ולפונקציות כמו הוראה מקורית PLC.

AOIs מספק מספר יתרונות:

• הגנה על קניין רוחני באמצעות קוד המקור
• תוכנית סימולציה מראה על ידי מופשטת לוגיקה מורכבת
• יישום עקבי על פני מתכנתים מרובים ופרויקטים
• עדכונים מרכזיים המעודדים את כל המקרים

ISA-88 Modular Design Principles

למרות תקן ISA-88 שמקורו בשליטה מבוססת ®PLC, עקרונות מודולרי שלה מרחיבים היטב מעבר לדומיינים הראשוניים האלה.העיצוב המודולרי של תקן S88, כאשר נעשה שימוש בשילוב עם UDTs (סוגים המוגדרים למשתמש) ו-AOIs (הוראות קודמות), מעצימה ייצור מורכב על ידי מתן מסגרת מקיפה לניהול וקידוד כל אלמנט, מציוד אישי ועד לאסטרטגיה ביצוע כוללת.

היררכיה ציוד ISA-88 מספקת גישה מובנית לארגון מערכות אוטומציה:

• (ב) ,0) מודולים של החלפה: 1FLT: אלמנטים של שליטה בסיסית עבור מכשירים בודדים
• (FLT:0)מודולי הבקרה: אוסף של מודולים של ציוד המבצעים פונקציות ספציפיות
• (FLT:0) קבוצות של מודולים של שליטה שיכולים לבצע באופן עצמאי פעולות
• (ב) ,0) ,4 ,4 ,4 ,4 ,4 ,4 ,4 ,4 ,13 מהדורות של יחידות שעובדות יחד

גישה היררכית זו, בעוד שתוכננה במקור לתהליכי אצווה, מספקת עקרונות ארגוניים בעלי ערך החלים על סוגים רבים של מערכות אוטומציה.

המונחים:

מכונות המדינה מספקות פרדיגמה חזקה לארגון לוגיקה של שליטה על תנאי, במקום להשתמש בלוגיקה מורכבת המתפזרת לאורך התוכנית, מכונות ממשלתיות מגדירות במפורש מדינות דיסקרטיות והתנאים המניעים מעברים ביניהן.

היתרונות של תכנות מכונה המדינה כוללים:

• ויזואליזציה ברורה של זרימת תהליכים ולוגיקה
• פתרון בעיות מפוכח על ידי זיהוי המדינה הנוכחית
• שינוי קל יותר על ידי הוספת מדינות ושינויים
• סיכוי מופחת להתנהגות בלתי צפויה או לתנאי גזע
• היערכות טובה יותר עם תיעוד תהליכים והבנת המפעיל

טבלאות פונקציונליות חיוניות (SFC), אחת מ- IEC 61131-3 שפות, מספק תמיכה מקומית לתכנות מכונה המדינה, מה שהופך גישה זו נגישה בפלטפורמות PLC רבות.

המונחים: Hardware summary

יצירת שכבות מופשטות בין לוגיקה שליטה לחומרה פיזית משפרת באופן משמעותי את יכולת הקוד ואת יכולת המשיכה. במקום להתייחס ישירות ל- I/O במהלך התוכנית, שכבת מופשטת מפות פיזיות מצביעות על שמות סמליים ומספקת ממשקים סטנדרטיים.

גישה זו מאפשרת:

• שינוי חומרה ללא שינוי לוגיקה
• מערכות סימולציות ללא I / O
• סטנדרטיזציה של ממשקים על פני סוגים שונים של ציוד
• המונחים: rising

לדוגמה, כל לוגיקה בקרת מנוע עשויה אינטראקציה עם ממשק מנוע סטנדרטי, בעוד מודולי מיפוי נפרדים להתמודד עם הפרטים של סוגים שונים של שיטות נהיגה או פרוטוקולי תקשורת.

אסטרטגיות יעילות

הבנת עקרונות ושיטות הטובות ביותר היא חיונית, אך יישום מוצלח בפרויקטים בעולם האמיתי דורש אסטרטגיות מעשיות ומחויבות ארגונית.כאן גישות לקביעת המושגים האלה בפועל.

החל עם תבניות

במקום להתחיל כל פרויקט מאפס, לפתח תבניות פרויקט סטנדרטיות המשלבות את שיטות העבודה הטובות ביותר של הארגון שלך, שם מוסכמות, ואבני פונקציה נפוצות צריך לכלול:

• מבנה תכנית קדם-הגדרה עם מודולים סטנדרטיים
• Common UDTs עבור סוגי ציוד טיפוסי
• אזעקה סטנדרטית ומסגרות טיפול
• תבניות ממשק תקשורת
• תבניות מסמכים ובעלי מקומות
• לוגיקה בטיחותית וחירום להפסיק לטפל

תבניות מבטיחות עקביות על פרויקטים ולספק מהנדסים חדשים עם נקודות התחלה מוכחות ולא בדים ריקים.

בניית תפקוד בלוק Libraries Incrementally

יצירת ספריות בלוק פונקציונליות מקיפים לא קורה בין לילה.התחל על ידי זיהוי סוגי הציוד הנפוצים ביותר ואת דפוסי הבקרה ביישומים שלך, ולאחר מכן לפתח ולחדד את בלוקים פונקציה עבור אלמנטים אלה קודם.כפי שהספרייה גדלה, כל פרויקט חדש הופך מהיר יותר ועקבי יותר.

צעדים מרכזיים כוללים:

• זיהוי ציוד משותף ותבניות בקרה
• לפתח בלוקים ראשוניים עם ממשקים ברורים
• מבחן ביסודיות ביישומים אמיתיים
• סירוב מבוסס על ניסיון שדה משוב
• מסמך מקיף
• גרסה ושמירה על מרכז
• צוות הרכבות על שימוש נכון

מתכנתים מנוסים מתמקדים בהבנת ציוד קודם, ולאחר מכן ליישם קוד מודולרי, ניתן להחלפה עם ניהול המדינה המתאים, טיפול בפגמים והפשטות חומרה. בגיןנרים מתמקדים בדרך כלל בביצוע דברים; אנשי מקצוע מתמקדים בלעשות דברים שיש לשמור עליהם.

הקמת תקני Coding

תקני הקידוד המסמכים מספקים את הבסיס לקוד עקבי, עקבי וקיים בכל ארגון.תקנים אלה צריכים להיות:

• (FLT:0)Comprehensive:FLT:1 Covermenting Nameמוסכמות, מבנה התוכנית, דרישות תיעוד והנחיות לשימוש בשפה
• (FLT:0)Practical: FLT:1 מבוסס על ניסיון בעולם האמיתי ועל צרכי הפרויקט בפועל, ולא על אידיאלים תיאורטיים
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ,מסמך על סמך שיעורים למדים ולפתח את שיטות העבודה הטובות ביותר
• (ב) קל לכל חברי הצוות להתייחס ולהבין

התקנים צריכים ליישב איזון בין מתן מבנה הכרחי ומאפשר למהנדסים גמישות מתאימה למצבים ייחודיים.

הדרכה וידע העברה

אפילו הסטנדרטים והספריות הטובים ביותר אינם יעילים אם חברי הצוות לא מבינים כיצד להשתמש בהם כראוי. להשקיע באימונים שמכסה:

• תקני הקידוד הארגוני ורציונליות
• שימוש נכון בספריות בלוק
• עקרונות תכנות מודולריים
• דרישות מסמכים וכלים
• בדיקות והליכים אימות
• מערכות בקרת גרסאות וזרימות עבודה

תוכניות מניטורינג מוזג מהנדסים מנוסים עם חברי צוות חדשים להאיץ את פיתוח מיומנות להבטיח ידע מוסדי נשמר והועבר.

שיפור מתמשך

שיטות תכנות צריכות להתפתח בהתבסס על ניסיון ולקחים שנלמדו.ייסו מנגנונים עבור:

• ביקורות פוסט-פרוטזה שזיהינו מה עובד טוב ומה לא עשה
• איסוף משוב מאנשי תחזוקה על תחזוקת קוד
• מעקב אחר בעיות נפוצות ופיתוח פתרונות
• שיתוף שיטות הטובות ביותר על פני קבוצות ופרויקטים
• להישאר נוכחי עם תקני תעשייה וטכנולוגיות מתפתחות

ארגונים העוסקים בתרגול תכנות כפיתוח מתמיד ולא סטטיים ישמרו על יתרונות תחרותיים ביעילות ובאיכות.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

גם עם הכוונות הטובות ביותר, מהנדסים וארגונים יכולים ליפול למלכודת משותפת שפורחת את איכות הקוד ואת יכולת ההבנות.

Over-Engineering

בעוד שמודולריות וכושר ההתחדשות הם בעלי ערך, מופשטות מוגזמת וכלליזציה מוגזמת יכולים ליצור מורכבות מיותרת.לא כל פיסת לוגיקה צריכה להיות בלוק פונקציה שניתן לשנות.פשוט פעולות פשוטות יכולות להישאר ללא הקרבה של שמירה.

המפתח הוא מציאת איזון מתאים - לתאם היכן הוא מספק הטבות ברורות, אבל אל תכריח את המודולריות שבה הוא מוסיף מורכבות ללא ערך מתאים.

תיעוד בלתי צפוי

תוכנית ללא הערות תמיכה או מבנה הגיוני היא קשה במיוחד עבור אחרים להבין ולשנות, יצירת סיכון תפעולי ולהגדיל את זמן השבתה במהלך פתרון בעיות. תיעוד הוא לעתים קרובות המקריות הראשונות כאשר לוח הזמנים של הפרויקט יהיה הדוק, אבל זה זמן קצר לחסוך זמן יוצר סיוטי תחזוקה לטווח ארוך.

להפוך תיעוד לחלק בלתי נפרד מתהליך הפיתוח ולא לאחר מחשבה. זכור לאדם שירש את העבודה שלך (שאולי אתה, זמן רב אחרי ששכחת הכל על זה) מקל לעקוב ולפתור בעיות.

יישום עקבי של התקנים

התקנים מספקים ערך רק כאשר הם מוחלים באופן עקבי, המאפשרים חריגים או נכשלים לאכוף סטנדרטים באמצעות ביקורות קוד מוביל לבסיסים קודים עקביים המשלבים את הגרוע ביותר של שני העולמות - מעל פני הסטנדרטים ללא היתרונות של עקביות.

ארגונים חייבים להתחייב לתקני אכיפת החוק באמצעות ביקורות, כלי בדיקה אוטומטיים שבהם זמין, ומנגנוני אחריות.

בדיקות

לחץ לעמוד בלוחות זמנים מוביל לעתים קרובות לבדיקות לא מספקות, במיוחד של מקרים קצה ותנאי שגיאה.זה יוצר חוב טכני המתבטא כבעיות שדה, שיחות שירות חירום ושיבושים בייצור.

בדיקות מקיף צריך להיות לא ניתן להשגה.הזמן שהושקע בבדיקות יסודיות הוא תמיד פחות מהזמן הנדרש לפתרון בעיות ולתקן בעיות בסביבות הייצור.

התעלמות מהתחזוקה

קוד שעובד אך קשה להבין או לשנות יוצר התחייבויות ארוכות טווח. תיעוד וארגון הקוד יכול להוביל לבלבול, במיוחד לשינויים עתידיים או תחזוקה של מהנדסים אחרים, תוכניות להשקיע הרבה יותר זמן בתחזוקה מאשר בפיתוח ראשוני, כך שקידוד על יכולת שמירה מספק ערך ארוך טווח משמעותי.

שקול את העלות הכוללת של קוד, לא רק זמן פיתוח ראשוני. להשקיע מאמץ נוסף בבהירות, תיעוד ומבנה במהלך הפיתוח משלם דיבידנדים לאורך כל החיים התפעוליים של המערכת.

תגיות: copy-Paste Programming

ניתן להשתמש בבלוקים פונקציונליים הניתנים להחלפה קוד כפול.אם לעיתים קרובות תמצא את עצמך העתקה וקוד עבר, אתה תהיה נהנה מהשגת הקוד הזה לבלוק שניתן להחלפה.לאחר בידוד הקוד השפל והפצה אותו לתפקוד שניתן לחסם, תוכל להחליף את הקוד המקורי עם מקרים של בלוק חדש.

העתקה וקידומת קוד יוצרים סיוטים תחזוקה.כאשר באג מתגלה או שיפור יש צורך, כל עותק חייב להימצא ולעדכן באופן אישי.זה טעות-תועלת ותיקון זמן. לזהות דפוסים העתק-אפטרה כהזדמנויות ליצירת מודולים הניתנים לחזרה.

שילוב עם מערכת אקולוגית מודרנית

תוכניות PLC מודרניות אינן קיימות בבידוד - הן חלק ממערכות אקולוגיות אוטומציה גדולות הכוללות מערכות HMI /SCADA, פלטפורמות MES, מסדי נתונים, ויותר ויותר, אינטרנט תעשייתי של דברים (IIoT) וניתוח מבוסס ענן.מודולרית, בנוי היטב קוד PLC משתלב ביעילות רבה יותר עם מערכות משלימים אלה.

SCADA ו-HMIאינטגרציה

סוג זה של מודולריות מצטיין בתצורת מתכון, אשר ניתן להפשט משכבת PLC ולנהל בתוך כל פלטפורמה HMI /SCADA.זה משחרר מהנדסי תהליכים באופן עצמאי אופטימיזציה תהליכים ללא תלות במהנדסים בקרה, לטפח שיתוף פעולה ויעילות על פני קבוצות.

UDTs ו בלוקים פונקציונליים מעוצבים היטב ליצור מבנים טבעיים שממפה באופן נקי להצגת HMI ו- SCADA תג מסדי נתונים.שם עקבי וארגון לפשט מיפוי תג ולהפחית שגיאות תצורה.

איסוף נתונים ו- Analytics

קנה מידה עיצוב: כמודולים חדשים, קווים או אתרים מוסיפים, ארכיטקטורת הדחיסות של הנתונים צריכה להתמודד עם נפח מוגבר ללא עיצוב מחדש. על ידי תכנון שילוב IIoT מיום אחד, אתה בונה פלטפורמה אוטומציה שגדלה עם העסק שלך - ולא להיות מאומת מאוחר יותר.

קוד מובנה, מודולרי עם סוגים נתונים מוגדרים היטב מאפשר איסוף נתונים עבור ניתוח, תחזוקה חיזוי, אופטימיזציה תהליך. , ארגון נתונים עקביים על פני סוגי ציוד מאפשר ניתוח השוואתי וזיהוי דפוס.

פרוטוקול תקשורת

אוטומציה מודרנית מסתמכת על פרוטוקולי תקשורת שונים - Ethernet / IP, Profinet, Modbus TCP, OPC UA, ואחרים.מודולארי תכנות גישות כי פרטי תקשורת מופשטים מלוגיקה בקרה מאפשרים שינויים פרוטוקולים קלים יותר ותמיכה רב-פרוטוקולית.

מודולי תקשורת סטנדרטיים המטפלים בפרוטוקולים ספציפיים תוך הצגת ממשקים עקביים לשליטה בלוגיקה משפרים גמישות ולהפחית את ההשפעה של תשתיות תקשורת שינויים.

המונחים: Platform-Specific

בעוד IEC 61131-3 מספק בסיס משותף, פלטפורמות PLC שונות יש תכונות ויכולות ייחודיות המשפיעות על האופן שבו קוד מודולרי וניתן ליישום.

אלן-Bradley / Rockwell Automation

פלטפורמת Logix (ControlLogix, CompactLogix) מספקת תמיכה חזקה בתכנות מודולריות באמצעות הוראות Add-On (AOIs) ו- User-Defined Data Types (UDTs) סביבת פיתוח סטודיו 5000 כוללת תכונות לניהול ספריות ובקרת גרסאות.

שיטות הטובות ביותר עבור פלטפורמות Logix כוללות מינוף AOIs עבור לוגיקה ניתנת להחלפה, באמצעות UDTs באופן נרחב עבור ארגון נתונים, וניצול של פונקציונליות של מכונת זמן של ציוד עבור שליטה מקבילה.

סימנס סימנס סימנס

פלטפורמות סימנס (S7-300/400/1500/1500) המתוכננות באמצעות פורטל TIA מציעות תאימות חזקה IEC 61131-3 עם תמיכה מצוינת בלוקים של תפקוד ותכנות מובנית.הניהול הספרייה ויכולות רב-תחומיות של הפלטפורמה מאפשרות פיתוח קוד ניתן לחזרה.

מערכות סימנס מצטיינים במבנים מורכבים של נתונים ומספקות כלים חזקים לארגון פרויקטים גדולים באמצעות מבנים של התוכנית ההיררכית.

פלטפורמות אחרות

ספקים גדולים PLC כולל אלן-Bradley (ControlLogix, קומפקטיקס), Siemens (SIMATIC S7-300/400/1200/1500), שניידר אלקטריק (Modicon), Beckhoff (TwinCAT), ו-Omron תומך ב- IEC 61131-3 תכנות.עם זאת, הרחבות ספציפיות ספקים דורשות לעתים קרובות שינויים קוד כאשר הן נודדות בין פלטפורמות.

כאשר עובדים על פלטפורמות מרובות, להתמקד בתכונות תקן IEC 61131-3 ולא הרחבות ספציפיות של הספק כדי למקסם את יכולת הקיבולת. לתעד כל אלמנטים ספציפיים פלטפורמה בבירור כדי להקל על הגירה עתידית.

שיקולים בטיחותיים בתכנות מודולריות

בטיחות חייבת להיות חשובה במערכות אוטומציה תעשייתיות.גישות תכנות מודולריות חייבות לכלול שיקולים בטיחותיים לאורך תהליך התכנון והיישום.

פונקציות אבטחה מורחבות חסימת

פונקציות קריטיות בטיחות צריך להיות מיושם בלוקים ייעודיים, נבדק ביסודיות לציית לסטנדרטים בטיחותיים רלוונטיים (IEC 61508, ISO 13849 וכו '). בלוקים אלה דורשים אימות קפדני צריך להיות מזוהה ומוגן בבירור מפני שינוי בלתי נמנע.

הפסקת חירום

יישום של הפסקת חירום (E-stop) פונקציונליות היא היבט קריטי של תכנות PLC כדי להבטיח בטיחות וציות לסטנדרטים תעשייתיים.להבטיח את עיצוב E-stop תואם לסטנדרטים בטיחות רלוונטיים כגון ISO 13850 ו- IEC 60204-1. השתמש במעגלים E-stoped שפועלים באופן עצמאי של PLC.

לוגיקה בטיחות צריכה להיות מופרדת בבירור מלוגיקה מבצעית רגילה, ממונעת היטב, וכפוף לבדיקות נוספות ותהליכי בדיקה.

עיצוב לא בטוח

קוד מודולרי צריך לשלב עקרונות בטוחים, להבטיח שכל מצב כשל יוביל למצב בטוח.זה כולל טיפול הולם של אובדן תקשורת, כישלונות חיישן, תנאים בלתי צפויים.

הצלחה ושיפור מתמיד

כדי להבטיח כי שיטות תכנות מודולריות וניתנות לספק הטבות צפויות, ארגונים צריכים להקים מדדים ומנגנוני משוב.

מדדי ביצועים מרכזיים

מדדים להערכת פרקטיקות תכנות כוללים:

• זמן פיתוח: 0 (FLT:103) זמן נדרש לפתח תוכניות חדשות או להוסיף פונקציונליות במערכות קיימות
• זמן ההשלמה:0 (FLT:1) זמן מתכנית השלמת פעילות ייצור מוצלחת
• (ב) שיעור ה- 0 (Defect Rate: 1) מספר באגים או בעיות שנמצאו במהלך בדיקות ולאחר פריסה
• זמן ההנעה: 1:1 (FLT) נדרש זמן לאבחן ולפתור בעיות או ליישם שינויים
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ : 1 (ב) ,% של מודולים עם תיעוד מלא, הנוכחי

מעקב אחר מדדים אלה לאורך זמן מגלה מגמות ומסייע לכמת את הערך של שיטות תכנות משופרות.

« « « « « « « « « « «

מנגנונים לאיסוף משוב מבעלי עניין מרובים:

• (ב) ,0) , ראשי תיבות של "הכוח" (FLT:103) אלה אשר מתקשים לפתור ולשנות תוכניות לספק תובנות חשובות בבהירות קוד ושמירה על יכולת
• (FLT:0)Operators: משתמשי קצה 1 יכולים לזהות אזורים שבהם לוגיקה שליטה אינה תואמת לצרכים תפעוליים
• (FLT:0)Project Managers: FLT:1 Track לוח הזמנים והשלכות התקציב של שיטות תכנות
• (ב) ,0) תוצאות: 1FLT: מפתחים עצמם יכולים לזהות נקודות כאב ולשפר הזדמנויות

הפעלות סקירה רגילות ניתוח משוב זה כונן שיפור מתמשך בסטנדרטים, בספריות ובפרקטיקות.

מגמות עתידיות ב-PLC Programming

תחום תכנות PLC ממשיך להתפתח, עם כמה מגמות מתפתחות אשר יעצבו שיטות עתידיות.

תכנות אובייקטיבי

פלטפורמות PLC מודרניות יותר ויותר לתמוך בתכנות מוכוונת אובייקטים (OOP) מושגים כולל ירושה, capsulation ופולימורפיזם. עבור כל מי שמכיר תכנות אוריינטציה (OOP), בלוק פונקציונלי הוא בדיוק כמו מעמד או אובייקט.יכולות אלה מאפשרות אפילו מבנים מודולריים יותר וניתן לשחזר אותם מחדש.

פיתוח מבוסס מודל

כלים שיוצרים קוד PLC ממודלים וסימולציות ברמה גבוהה הופכים להיות נפוצים יותר.גישות אלה יכולות לשפר את העקביות ולהקטין שגיאות קידוד ידני תוך שמירה על היתרונות של עיצוב מודולרי.

פיתוח מבוסס ענן ושיתוף פעולה

סביבות פיתוח מבוססות ענן וכלים לשיתוף פעולה מתעוררים, ומאפשרים לצוותים מבוזרים לעבוד יחד ביעילות רבה יותר ולספק ניהול מרכזי של ספריות וסטנדרטים.

AI-Assisted Programming

כלי בינה מלאכותית ולמידה של מכונות מתחילים לסייע בדור קוד, אופטימיזציה וגילוי שגיאות.בעוד עדיין בשלבים מוקדמים לתכנות PLC, טכנולוגיות אלה עשויות בסופו של דבר לעזור לאכוף סטנדרטים ולהציע שיפורים.

משאבים ללמידה נוספת

פיתוח מומחיות בתכנות מודולריות וניתן ל- PLC דורש למידה מתמשכת ופיתוח מקצועי. מספר משאבים יכולים לתמוך במסע זה:

• (FLT:0) תקנים תעשייתיים: FLT:1Build the IEC 61131-3 סטנדרטי ותיעוד קשור להבנת הבסיס לתכנות מודרניות של PLC
• ארגונים הסתברותיים: FLT:1 ארגונים כמו ISA (International Society of Automation) ו- PLCopen מספקים הכשרה, סטנדרטים והזדמנויות רשת
• (FLT:0)Vendor Training: 1FLT 1 יצרני PLC מציעים תוכניות הכשרה מקיפה על פלטפורמותיהם ושיטות העבודה הטובות ביותר שלהם
• קהילות:0 (Onlineקהילות:FLT:1 פורומים וקבוצות דיון מספקים הזדמנויות ללמוד ממתרגלים מנוסים ולשתף ידע
• (FLT:0Technical Publications: FLT:1 Books, מאמרים לבנים, מאמרים טכניים לחקור טכניקות תכנות מתקדמות ומחקרי מקרה
• (FLT:0)Hands-On Practice:FLT:1 פורצ דרך דורש תרגול מכוון עם מערכות מורכבות יותר, לא רק לקרוא תיעוד. Core Principle: אתה לא יכול ללמוד לתכנן באמצעות קריאת ספרים או לימוד פתרונות.אתה חייב ליישם את העבודה בעצמך, לעשות שגיאות ו debuing לאורך הדרך.

למידע מקיף על תקני תכנות PLC ושפות, אתר האינטרנט הפתוח של PLC:0PLCopen SiteFelo1 מספק משאבים ופרטים של ספק-נוטרליים.TheFLT:2ISA (החברה הבינלאומית של אוטומציה)FLT:3 מציע משאבים חינוכיים נרחבים, הסמכה וסטנדרטים הקשורים לאוטומציה תעשייתית ובקרה מערכות.

מסקנה

אוטומציה סקלאבית לא מתרחשת במקרה - זה תוצאה של אדריכלות מכוונת, תכנות ממושמע, תיעוד מובנה, אבחון אינטליגנטי, תקשורת חזקה, בדיקות יסודיות ושילוב נתונים אסטרטגי.על ידי יישום שמונה התרגילים לעיל, תוכל לבנות מערכות מבוקרות PLC שלא רק להופיע היום אלא להתאים ללא מאמץ לדרישות עתידיות. להתמקד בעיצוב מודולרי, סטנדרטיזציה, יכולת שמירה, מעקב נתונים מונחה על ידי אוטומציה לטווח ארוך שלך הופך להיות תשתית לטווח ארוך.

פיתוח תוכניות PLC חזקות באמצעות קוד מודולרי וניתן להחלפה מייצג הרבה יותר מאשר פעילות טכנית - זוהי גישה אסטרטגית המספקת ערך עסקי מוחשי.על ידי ביצוע שיטות אלה, מתכנתים יכולים לייצר יעיל יותר, מודולרי, קל יותר לשמור, ופתרונות תכנות PLC מדרגים כי הם עדות של תקן האיכות המובנת בתעשיית האוטומציה התעשייתית.

העקרונות המתוארים במדריך זה - בינוניות, יכולת ניתוק, סטנדרטיזציה, תיעוד מקיף ובדיקות יסודיות - מיצג את הבסיס של תכנות מקצועי PLC. בעוד יישום שיטות אלה דורש השקעה ראשונית בתכנון, פיתוח תבנית ואימון, את ההחזרים להתבטא לאורך מחזור חיי המערכת בזמן התפתחות מופחת, פחות פגמים, תחזוקה קלה יותר וגמישות רבה יותר.

מאסטרי של IEC 61131-3 שפות ויישום דיקלגנטי של שיטות אלה הטובות ביותר הופך את תכנות PLC מ- Opaque, משימה אישית לתהליך הנדסי ברור, שיתופי, וקיים. ארגונים אשר מאמצים עקרונות אלה מציבים עצמם להצלחה בנוף תעשייתי מורכב יותר תחרותי.

בעוד מערכות אוטומציה ממשיכות לגדול ב תחכום ובאינטגרציה עם מערכות ארגוניות רחבות יותר, החשיבות של קוד מובנה היטב, מבוסס על תחזוקה רק להגדיל. מהנדסים אשר מאסטרונטרולריות וטכניקות תכנות ניתנות להחלפה ימצאו את עצמם מאובזרים היטב כדי לעמוד באתגרים מתפתחים אלה ולספק פתרונות אוטומציה המספקים ערך מתמשך.

המסע לקראת מצוינות תכנות הוא מתמשך.כל פרויקט מספק הזדמנויות לחדד את שיטות, להרחיב את הספריות, ולהעמיק את ההבנה. על ידי ביצוע עקרונות אלה ולשפר את היישום שלהם, אנשי מקצוע אוטומציה יכולים ליצור תוכניות PLC באמת לדגום את העוצמה, האמינות, מצוינות הנדסית.