【正文】
這種格式是目前由不同公司采用, 于 2020 年第一次在漢諾威提出。現(xiàn)有的進(jìn)程元素通過相關(guān)的 PLC 信息改善,并定義新的元素。圖 4 給出了一個 DPE 的 進(jìn)程計(jì)劃和元素的屬性 。 所有 DPE 規(guī)劃項(xiàng)目 都 是基于一種所謂的 計(jì)劃類型, 它描述了 規(guī)劃項(xiàng)目具有個人特色的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用產(chǎn)品、過程和資源要素 。例如, 一個夾緊活動調(diào)用 閥門的 “關(guān)閉”的信號 ,而非夾持過程 從閥門上 調(diào)用“開放”的活動 信號。 因此 ,在進(jìn)程規(guī)劃中的所有的動作和過渡的進(jìn)程資源連接都必須完成,并將 這些信息 傳輸給之后 的 PLC 程序。 ?4. 4.進(jìn)程 和資源 的連接 資源規(guī)劃跟進(jìn)程規(guī)劃同時(shí)進(jìn)行,實(shí)體店中 標(biāo)準(zhǔn)化的資源要素 例如 像夾、傳感器 ,閥門 儲存在庫中。 此外 ,手動和自動的過程 分類 是必要的 ,因?yàn)椴⒉皇撬械?專用的單元 過程 流與后面的 PLC 程序相關(guān)。 這種 集成過程 規(guī)劃在規(guī)劃過程中一步步修改。 ?4. 概念 在這一章里的新概念 ,給出了自動化 PLC 軟件生成的新概念,經(jīng)過對數(shù)字化工廠的目標(biāo)和方法的簡短 的 描述,列出了基于數(shù)字規(guī)劃信息的 PLC 編程的步驟。這些要求不止是對方法也是對使用的 IT 工具,詳細(xì)來說,要求包括: ?沒有 (小 )額 外負(fù)擔(dān) 為了 經(jīng)濟(jì) 性 和 大眾 用戶接受 ,新方法在規(guī)劃過程中應(yīng)盡可能少的造成額外負(fù)擔(dān)。通過這個增強(qiáng)的進(jìn)程模型和一個西門子開發(fā)的軟件翻譯器即可生成一個 PLC 編程工具 STEP 7 的可執(zhí)行 PLC 程序?;灸P褪且环N用 PLC 專用信息 (例如轉(zhuǎn)換 )生成生產(chǎn)規(guī)劃與改善規(guī)劃的數(shù)字過程開發(fā)計(jì)劃。 Osmers 所 開發(fā)的這個軟件 的 專用 傳輸 的概念可以由虛擬現(xiàn)實(shí)工具 VRT(Superscape 有限公司 )以及 PLC 編程工具 STEP 7(西門子 )來實(shí)現(xiàn)。 為 了加強(qiáng)原型的可用 性 ,生成了一種基于 項(xiàng)目的,把符合 PLC 開放標(biāo)準(zhǔn)的 SPIN 生成 IL 代碼的 程式 Mathematica。最后,給出了 這種 新方法 應(yīng)用 改進(jìn)的商業(yè)軟件 工具 的應(yīng)用實(shí)例。另外,未來 生產(chǎn) 工程 項(xiàng)目成熟的機(jī)會也大大減小。因此 ,鑒于 汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)體店需要的特殊關(guān)注,一個基于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字處理信息的全自動 PLC 軟件生成的概念被引入了。 關(guān)鍵詞: PLC;軟件自動生成; 進(jìn)程規(guī)劃; IEC 61131 – 3 ?1. 前言 由于主要市場劃分中競爭的日益激烈 ,汽車制造商忙于通過大量的產(chǎn)品來 增強(qiáng) 競爭力。本文中介紹的全自動 PLC軟件生成的新方法便能夠?yàn)橥瑫r(shí)工程做出 重 大 貢獻(xiàn)。用一個含有 28 個傳感器和 19 個 致動器 的屏幕對象做比喻給出了基于 UML 的 PLC 軟件生成的概念,用一種 專用 的開發(fā)軟件把 UML 模型翻譯 成 符合 IEC 61131 – 3 標(biāo)準(zhǔn)的 PLC 軟件 代碼 , 然后把這段代碼以結(jié)構(gòu)化文本( ST)的形式送入 PLC 編程工具 CoDeSys。全自動 PLC 代碼生成的基礎(chǔ)是電子元件 (傳感器,致動器 )。因此可以做到在不同的 IT 工具之間交換數(shù)據(jù)規(guī)劃信息而不會丟失。 PLC 軟件自動化生成的基礎(chǔ)是一個數(shù)字三維單元模型和本單元的數(shù)字化進(jìn)程描述。 于是 由 實(shí)際的概念給出了一個反向的觀點(diǎn), 這些方法基 于 的商業(yè) 的 IT 規(guī)劃 工具 ,但 與工具特定的不變性不相容,失去了開放的編程接口 ,這導(dǎo)致了簡化的和 功能有限的 PLC 程序 以及軟件程序的大量 手動返工 。 ?可維護(hù)的 PLC 程序代碼 必須以可讀易理解的格式來生成 PLC 代碼以便未來在軟件代碼上的更改,因此,圖形化 SFC 或 FBD( FBD:功能框圖)比隱秘語言 IL 合適的多。 目前 ,每個 進(jìn)程規(guī)劃 部門(例如, 生產(chǎn) 規(guī)劃 、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)器人 )使用自己在標(biāo)準(zhǔn)的列表項(xiàng)目或在其它辦公軟件生成的進(jìn)程描述 語言 , 所以 ,一個統(tǒng)一的、清晰、集成過程 描述 格式 并不 存在。 圖 1.使用集成進(jìn)程規(guī)劃的目標(biāo) 集成的進(jìn)程規(guī)劃以圖形的方式描述了串行和并行生產(chǎn)的 工藝流程 ,因此,參考IEC 61131 給出了相似的序列功能表,但是從集成的進(jìn)程規(guī)劃中自動生成足夠的 PLC程序,還需要 額外的進(jìn)程元素和屬性。那意味著 PLC 相關(guān)的活動狀態(tài)和轉(zhuǎn)換必須在進(jìn)程規(guī)劃中輪換。 在集成的進(jìn)程規(guī)劃中有 PLC 功能塊的這 幾種資源 聯(lián)系到相應(yīng)的進(jìn)程元素上,這樣每道工序“知道” 執(zhí)行的是什么資源 。在 一個遵循 IEC 611313 的 PLC 程序中這是由在 SFC 中調(diào)用的特定功能塊的輸入 /輸出信號實(shí)現(xiàn)的。 圖 3.從進(jìn)程規(guī)劃到 SFC Q:質(zhì)疑 FB:功能塊 BO:布爾操作數(shù) 聯(lián)合的進(jìn)程與資源模型 PLC 程序( SFC 和功能塊) 活動 1 特點(diǎn) 資源 過渡 1 特點(diǎn) 資源 BO 步驟 1 PLCFB Q 變量 1 BO 變量 2 變量 Q 變量 變量 PLCFB 這些功能塊通常是標(biāo)準(zhǔn)的,經(jīng)過測試的,對大多數(shù)資源部件可用,因此,只有為了之后 PLC 軟件生成在進(jìn)程序列與 PLC 功能塊之間的聯(lián)系是由 連接 進(jìn)程和資源建立的。下降” 同時(shí)產(chǎn)生, 幾個 過程 因素 的性能可以通過對話框 編輯 。 他們也可以 從一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫 中獲取并從那 插入 PLC 項(xiàng)目。為了未來生產(chǎn)的實(shí)用性要求軟件生產(chǎn)商開放這樣的接口。 Technology Function and Production Modeling (GR/EPF) Ulm / Germany Abstract In order to meet the various challenges in the automotive industry, new and integrated methodologies for production planning and rampup processes are required. Thus, a concept for automated PLC software generation based on standardized digital process information is introduced with the special focus on the needs of the body shop in the automotive industry. The foundation for PLC software generation is a digital process plan that describes the production steps in a graphical way. For the special needs of PLC software generation new process elements and attributes are introduced. So the process plan contains the stepwise specialization of all necessary information for a PLC program. This paper additionally presents a specification extending the digital process information with resourcespecific PLC function blocks. 1. Introduction Due to the increasing petition for key market shares, car manufacturers are engaged in an innovation race characterized by a soaring number of product variants. In parallel, the innovation and model cycles are constantly decreased. These intensified petitive conditions inevitably lead to higher plexity both in overall production planning and in rampup processes. Moreover, the time for the future acplishment of production engineering projects has been cut to the bone. Today, the activities in the production planning process (mechanical design, electrical design, control engineering) are acplished in a most sequential way. Especially the tasks of the control engineering do not begin before the mechanical design is nearly pleted. In addition to that there is a deep gap between mechanical design and control engineering. This phenomenon is shown especially in different working methodologies, tools, and in the use of different, departmentspecific terms. The results of these departmentspecific differences inevitably lead to loss of information, repeated manual inputs, additionally iteration loops as well as high time pressure for the PLC project (PLC: Programmable Logic Controller). In order to cope with these challenges new planning methodologies are necessary to encourage simultaneous engineering. As one important contribution, a new methodology for automated PLC software generation is introduced in this paper. To give an overview, the paper starts with a short description of important and representative approaches regarding this topic. Based on the identified advantages and disadvantages of the existing approaches, requirements towards a new and integrated methodology for automated PLC software generation are described. After a short introduction of the concept of digital factory, the new methodology fulfilling the mentioned requirements is presented. The several steps from the digital process plan to an IEC 611313 conform PLC program are described. Finally, the practical applicability of the new methodology is shown using adapted and enhanced mercial software tools. 2. Existing approaches for automated PLC software generation In the following sections different representative approaches for automated PLC software generation are presented. Moreover, the conceptspecific advantages and disadvantages are worked out. . DFG project DisPa (Distributed Process Automation) Within the research project DisPa an objectoriented methodology was developed that allows the generation of executable PLC software code based on an abstract