Belajar dari Tantangan Simulasi PLC: Panduan Praktis
Pernyataan ini dari disertasi Mr. Roland Schulz dari tahun 2002 secara keseluruhan menggambarkan hal tersebut dengan cukup baik.
Singkatnya: “Mencoba dan menguji membantu menemukan kesalahan”.
Saya tidak menulis di sini tentang simulasi seluruh pabrik produksi, tetapi memecah prinsipnya lebih lanjut ke unit-unit (komponen) individu, seperti program otomasi atau proyek pengguna.
Di masa lalu, sebagai karyawan muda di Phoenix Contact, saya juga harus belajar pemrograman dan akan sangat senang dengan simulasi controller. Cukup untuk mengetahui lebih banyak tentang operasi dan fungsi blok atau program melalui “coba dan kesalahan”. Sayangnya, pada saat itu belum tersedia dan simulasi PLC yang ikut hadir sangat terbatas. Kode IEC61131-3 dapat di-simulasi dengan baik, tetapi kurang dukungan untuk perangkat khusus atau simply perilaku yang berbeda dari kode antara sistem berbasis Intel dan ARM atau Motorola.
Dengan pemikiran ini dan ingatan tentang kesulitan yang kita hadapi dengan simulasi “klasik” PLC, kami bermaksud untuk benar-benar menemukan sesuatu yang memiliki nilai tambah tanpa menciptakan upaya yang besar. Upaya satu sisi dalam pengembangan simulasi dan upaya yang mungkin timbul nanti dalam penggunaannya.
Sebagai pengguna, saya ingin dapat mengirim proyek saya ke PLC atau ke simulasi, paling baik dengan satu klik mouse. Saya tidak ingin mempedulikan arsitektur prosesor, dan saya tentu tidak ingin dipaksa untuk menyembunyikan atau, lebih buruk, menghapus fungsi dalam kode saya yang tidak didukung oleh simulasi.
Apa yang lebih jelas dari pada menggunakan firmware nyata dalam simulasi, yang juga digunakan pada perangkat kontrol nyata? Dan itulah yang tepatnya terjadi.
Sekarang ada emulasi sistem yang lengkap yang tidak hanya memungkinkan untuk menjalankan berbagai sistem operasi di Windows. Mereka juga memungkinkan emulasi berbagai arsitektur prosesor dan karakteristiknya.
Tidak rahasia bahwa controller kami didasarkan pada Linux. Namun, penting untuk pengembangan kode bahwa di sini juga digunakan berbagai arsitektur prosesor.
Dalam engineering, dalam kasus kami PLCnext Engineer, pelanggan harus dapat memilih antara alamat IP controller atau simulasi – dengan satu klik mouse tanpa khawatir tentang adaptasi kode lebih lanjut atau kompatibilitas kode biner.
Apa yang Hasilkan Pemikiran Ini?
Kami menemukan emulasi sistem QEMU dan menggunakannya untuk mensimulasikan controller kami. QEMU adalah “open source machine emulation” dan menawarkan tepat apa yang kami cari.
“Cukup” jalankan firmware di dalamnya dan QEMU mengemulasi sistem Linux lengkap PLCnext Technology, termasuk arsitektur prosesor ARM dari beberapa controller PLCnext – dan simulasi PLCnext lahir. Saya mengakui, kami menyertakan beberapa keterbatasan kecil. Komunikasi PROFINET atau protokol komunikasi lain dinonaktifkan. Namun, server OPC UA, misalnya, tidak terpengaruh.
Namun, semua fitur khusus PLCnext Technology dapat dipertahankan. Jadi saya juga dapat mengirim program dan komponen C/C++, C# atau Matlab Simulink saya ke simulasi. Juga APPs, yang saya temukan untuk aplikasi tertentu di Store, dapat dibawa untuk dieksekusi.
Beberapa keterbatasan lain adalah jelas – determinisme tidak boleh diharapkan dari sistem simulasi seperti itu. Dan tergantung pada beban sistem Windows saya, mungkin ada satu atau dua watchdog pada simulasi PLCnext. Namun, dalam kasus tersebut saya dapat selalu memberikan prioritas yang lebih tinggi pada proses simulasi di sistem Windows dan kemudian kesalahan watchdog akan segera teratasi.
Dan sekarang akhirnya saya memilikinya, sebuah simulasi, atau mungkin tergantung pada definisi, sebuah emulasi dari controller saya. Sayangnya saya harus belajar pemrograman tanpa itu, dan sekarang saya tidak memprogram seberapa banyak lagi.
