PLC-ohjelmistojen testausympäristö

Abstract

Opinnäytetyössä perehdyttiin PLC ohjelmistojen testausympäristöön, sen käyttömahdollisuuksiin ja rakennustapoihin. Työssä tutustuttiin Software-in-the-Loop (SIL) ja Hardware-in-the-Loop (HIL) testaamisperiaatteisiin ja siihen, miten niitä voidaan hyödyntää ohjelmistokehityksessä.

Opinnäytetyö tehtiin Comatec Mobility Oy:n toimeksiantona osana pilottihanket-ta. Projektialustana käytettiin Beckhoffin laitteistoa. Testausympäristö luotiin TwinCAT 3 -ohjelmistokehitysympäristöön ja siinä hyödynnettiin MAT-LAB/Simulink -integraatiota.

Testausympäristön toimintaa testattiin luomalla Simulink-malli hydrauliikkajärjestelmästä, jota ohjattiin erillisellä ohjausjärjestelmällä. Simulink-malli käytti ohjausjärjestelmän luomia ohjaussignaaleja hydraulisylinterin ohjaukseen, ja malli loi hydraulisylinterin asemasta paikkatiedon, jonka pohjalta ohjausjärjestelmäs-sä määritettiin sylinterin sijainti. Testausympäristön tueksi luotiin käyttöliittymä, josta voitiin tarkastella Simulink-mallin tapahtumia.

Comatec Mobility Oy sai opinnäytetyön tuloksena käyttövalmiin testausympäristön. Testausympäristön rakentamisen lisäksi kerättiin taustamateriaalia käyttö-ohjeita ja ongelmatilanteita varten. Järjestelmän jatkokehitykseen ja käyttöön liittyvät hankinnat sekä käyttökustannukset selvitettiin. Yritys voi opinnäytetyön pohjalta jatkokehittää testausympäristöä ja edistää pilottihanketta.

The objective of this bachelor’s thesis was to research PLC test environments. Comatec Mobility Oy commissioned this thesis as part of a pilot project.

In the theoretical part of this thesis, Software-in-the-Loop (SIL) and Hardware-in-the-Loop (HIL) testing principles were explored.

The prototype test environment that was produced is based on Beckhoff’s components. The control software that was developed for it was made using Beckhoff’s integrated development system TwinCAT 3.

The test environment’s functionality was tested by running a plant-model in TwinCAT 3. The plant-model was controlled by a separate control software and based on the control software’s signal value a hydraulic cylinder moved in the model. The model generated a signal from the position of the hydraulic cylinder and sent it to the control software. The control software used the signal to determine the position of the cylinder.

With this thesis, Comatec Mobility Oy gained a working protype and a large amount of data were collected about the test environment. From the collected data, a manual was created to help with the use of the test environment as well as to provide background material for troubleshooting and for further development.