Virtuaalisen ja skaalautuvan SoftPLC-alustan kehittäminen Hybrid-PPC:lle
Raja, Jarkko (2026)
2026
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202605049029
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202605049029
Tiivistelmä
VEO Oy:llä nousi tarve kehittää oma Hybrid-PPC järjestelmä, jossa alustaksi valikoitui Schneider Electricin EcoStruxure Automation Expert (EAE). EAE on IEC 61499-pohjainen automaatiojärjestelmä, joka on suunniteltu käytettäväksi Schneider Electricin omien laitteiden (PLC:t, taajuusmuuttajat ja teollisuustietokoneet) kanssa. Sen ohjelmistopohjainen Soft dPAC-ohjain on tarkoitettu suoritettavaksi teollisuustietokoneessa käyttöjärjestelmän päällä, ilman välikerroksia (bare-metal-asennus). Tässä työssä tarkastellaan, miten Soft dPAC-ohjainta voidaan suorittaa virtualisointialustalla, kuten ESXi:llä. Soft dPAC-ohjainten virtualisoitu suoritus ei ole virallisesti tuettu, minkä vuoksi siihen liittyviä haasteita tarkastellaan työn eri vaiheissa.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa SEL-3355-automaatio-ohjaimella (Real-Time Automation Controller) toimivalle VMware ESXi virtualisointialustalle testiympäristö, jota voidaan hyödyntää myös EAE teollisuusautomaatiojärjestelmässä ohjelmistojen kehityksessä ja validoinnissa. Testiympäristö rakennettiin useista virtuaalikomponenteista: VyOS-pohjaisesta virtualisoidusta reitittimestä, Debian-virtuaalikoneista sekä Docker-konttialustasta. Debian-ympäristöihin asennettiin EAE Soft dPAC-ajoaikaympäristö (runtime) ja sen tuottamat Soft dPAC-kontit, joiden avulla voitiin mallintaa SoftPLC-toiminnallisuuksia konttipohjaisesti.
Työn alkuosassa tarkastellaan Hybrid-PPC-järjestelmän järjestelmävaatimuksia ja esitetään järjestelmän tekninen kuvaus. Toteutusvaiheessa keskityttiin ESXi-konfigurointiin, verkotuksen rakentamiseen VyOS-reitittimellä sekä Soft dPAC-konttien ajamiseen ja testaamiseen Docker-alustalla. Lopputuloksena saatiin testiympäristö, jonka avulla voidaan kokeilla EAE:n ohjelmistopohjaista Soft dPAC-ratkaisua, tehdä protokolla (esim. Modbus TCP) testejä ja suorittaa automaation toiminnallisia testejä ilman perinteistä PLC-laitteistoa.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa SEL-3355-automaatio-ohjaimella (Real-Time Automation Controller) toimivalle VMware ESXi virtualisointialustalle testiympäristö, jota voidaan hyödyntää myös EAE teollisuusautomaatiojärjestelmässä ohjelmistojen kehityksessä ja validoinnissa. Testiympäristö rakennettiin useista virtuaalikomponenteista: VyOS-pohjaisesta virtualisoidusta reitittimestä, Debian-virtuaalikoneista sekä Docker-konttialustasta. Debian-ympäristöihin asennettiin EAE Soft dPAC-ajoaikaympäristö (runtime) ja sen tuottamat Soft dPAC-kontit, joiden avulla voitiin mallintaa SoftPLC-toiminnallisuuksia konttipohjaisesti.
Työn alkuosassa tarkastellaan Hybrid-PPC-järjestelmän järjestelmävaatimuksia ja esitetään järjestelmän tekninen kuvaus. Toteutusvaiheessa keskityttiin ESXi-konfigurointiin, verkotuksen rakentamiseen VyOS-reitittimellä sekä Soft dPAC-konttien ajamiseen ja testaamiseen Docker-alustalla. Lopputuloksena saatiin testiympäristö, jonka avulla voidaan kokeilla EAE:n ohjelmistopohjaista Soft dPAC-ratkaisua, tehdä protokolla (esim. Modbus TCP) testejä ja suorittaa automaation toiminnallisia testejä ilman perinteistä PLC-laitteistoa.