Alustariippumattomasti toteutetun PLC-ohjelman siirto ohjelmoitavien logiikoiden välillä

Abstract

Uudelleenkäytettävyydellä voidaan säästää resursseja järjestelmien suunnittelu- ja kehitys-työssä, kun aikaisemmin kehitettyjä osajärjestelmiä voidaan käyttää uudelleen. Ohjelmoitaviin logiikoihin (engl. Programmable Logic Controller, PLC) kehitettävissä PLC-ohjelmissa alustariippumattomuus on merkittävä osa uudelleenkäytettävyyttä, kun PLC-ohjelma täytyy siirtää uudelle laitteelle. Tässä työssä tutkitaan alustariippumattomaksi suunnitellun ja toteutetun PLC-ohjelman siirtoa ohjelmoitavien logiikoiden välillä. Työssä selvitetään, miten alustariippumattomalla ohjelmatoteutuksella edistetään IEC 61131-3 -standardin mukaisen PLC-ohjelman siirrettävyyttä. Lisäksi työssä tutkitaan, kuinka PLC-ohjelman elinkaaren hallittavuuteen voidaan vaikuttaa ja miten sen soveltuvuus asiakkaiden käytössä oleviin laitteisiin varmistetaan. Työssä siirrettävä PLC-ohjelma on hajautettuun hydraulijärjestelmään kehitetty venttiilin ohjain.

Työssä perehdytään työkoneiden ja niiden osajärjestelmien keskeisiin suunnitteluperiaatteisiin sekä pohditaan siirrettävän PLC-ohjelman kehitysvaiheessa tehtyjä valintoja, kuten CANopen-integraatiota. Työosuudessa tavoitteena oli siirtää PLC-ohjelma alkuperäisestä ohjelmoi-tavasta logiikasta toiseen, eri valmistajan logiikkaan mahdollisimman vähäisellä manuaalisen työn määrällä. Siirtotyön jälkeen tarkasteltiin sen aikana tehtyjä havaintoja ja pohdittiin alusta-riippumattomuuden vaikutuksia hydraulijärjestelmän toimitusketjun eri rooleihin.

Työn tulokset vahvistavat näkemystä siitä, että uudelleenkäytettävyydellä, modularisaatiolla ja konfiguroitavuudella voidaan saavuttaa merkittäviä säästöjä resursseissa kehitetyn järjestelmän elinkaaren aikana sekä uusien järjestelmien kehityksessä. Uudelleenkäytettävien ja alusta-riippumattomien järjestelmien kehitys vaatii kuitenkin aluksi enemmän resursseja verrattuna yksinkertaisempaan tapauskohtaiseen kehitykseen. Suunnittelu- ja kehitysvaiheeseen investoiduilla resursseilla voidaan kuitenkin säästää moninkertaisesti tulevaisuudessa. Vakioitujen rajapintojen ansiosta komponenttien yksinkertaistunut testaus säästää resursseja jo järjestelmän toimituksen aikana. Todelliset säästöt tulevat esiin kuitenkin vasta järjestelmän pidentyneen elin-kaaren ja järkevämpien ylläpito ratkaisujen ansiosta. Lisäksi uusien järjestelmien kehitysvaiheessa säästetään resursseja merkittävästi, kun valmiiksi toteutettuja osajärjestelmiä ja niiden testejä voidaan hyödyntää sen sijaan, että ne täytyisi suunnitella ja kehittää alusta alkaen.