Entwicklung einer datenbankbasierenden Cross- Plattform Applikation für die mobile Rapport Erfassung sowie die Erfassung von analogen Materialmengen über eine SPS

von Felix Fuchsloch und Fabian Grazer
in Zusammenarbeit mit der Elektrotechnik Mack GmbH in Neuler
betreut von Herr Raphael Hörner, Dipl.-Ing. (FH) TS Aalen
und Herr Martin Bast, Elektrotechniker Elektrotechnik Mack GmbH

Überblick

Im Rahmen der Technikerarbeit sollte eine Waage um ein Siemens HMI Touch Panel erweitert und der Verteiler grundlegend überarbeitet werden. Des Weiteren wurde eine Cross-Plattform Applikation, also eine Applikation die auf allen gängigen Smartphone Betriebssystemen wie IOS, Android und Windows verwendet werden kann, erstellt. Damit die anfallenden Daten strukturiert und ohne Redundanzen gespeichert werden können, wurde das Erstellen einer Datenbank gewünscht.

Dabei ergaben sich für uns folgenden Herausforderungen:

  • Auswahl der SPS
  • Auswahl eines passenden Servers und Betriebssystems
  • Erstellung einer SQL Datenbank
  • Entwicklung einer Cross-Plattform Applikation, mit Anbindung an die Datenbank
  • Entwicklung des SPS Programms mit Visualisierung und Datenspeicherung
Das Projekt wurde im Rahmen der Technikerarbeit fertiggestellt.

Ausführung

Aufgabenstellung

Bild 3: Projektbild

Netzwerktopologie

Die Waage und das Touch Panel sollen unter Zuhilfenahme einer SPS zur Buchung von Material im Lager verwendet werden. Hierfür sollte der Verteiler komplett überarbeitet und erneuert werden. Die Mengenerfassung kann hierbei durch eine manuelle Eingabe der Menge, oder durch wiegen des Materials und einer automatischen Umrechnung zur Menge erfolgen. Die Materialbuchung wird dann sofort auf einen Kunden gebucht und in der Datenbank hinterlegt. Darüber hinaus können auch bereits getätigte Buchungen erneut eingesehen werden.
Mithilfe der Applikation sollen Mitarbeiter Rapporte vor Ort, beim Kunden am Smartphone oder am Tablett ausfüllen und speichern. Die Applikation kann Kunden, Mitarbeiter anlegen, Rapporte verwalten und bearbeiten, sowie Stunden der Mitarbeiter aufnehmen und an einen Auftrag geknüpft abspeichern. Das Abspeichern der Daten erfolgt hierbei entweder über W-LAN oder UMTS (Mobilfunknetz).

Lösung

Bild 4: Projektbild

Menü Applikation

Zu Beginn führten wir eine umfassende Bestandsaufnahme durch, um zu entscheiden, welche Bauteile weiter verwendet werden. Danach wurde ein Programmablaufplan erstellt, um genau zu definieren, welche Funktionen die Applikation und die SPS besitzen sollen. Nun mussten die Programme, die für die Erstellung der Technikerarbeit benötigt werden, ausgesucht werden. Anhand des Programmablaufplans erstellten wir das UI (User Interface/Benutzeroberfläche) der Applikation mit Hilfe des Visual Studio Add-ons Xamarin. Aufgrund von unzähligen systembedingten Fehlern und fehlerhafter Systembibliotheken, liesen wir diesen Ansatz jedoch fallen. Die Alternative war Microsoft PowerApps. Mithilfe dieses Programms entwickelten wir die Applikation und realisierten die Datenbankanbindung zur Speicherung der Daten. PowerApps wird in einer eigenen Programmiersprache programmiert, die in ihren Grundfunktionen C# ähnlich ist. Die Anbindung der SPS an die Datenbank erfolgt über Send- and Receive Bausteine. Diese Bausteine senden und empfangen Informationen eines C# Backends (Windows Applikation).

Fazit

Für uns war die Technikerarbeit sehr interessant, weil wir hier eine große Spannbreite an unterschiedlichen Themen bearbeiteten.Von der Programmierung der SPS bis hin zur Programmierung einer Cross-Plattform Applikation war alles enthalten. Hierbei waren nicht nur Technische Aspekte wichtig. Die vorangegangene Planung, das Nutzen aller Möglichkeiten Informationen zu beschaffen und die gute Zusammenarbeit mit unseren Betreuern ermöglichten es uns die Aufgabenstellung erfolgreich zu lösen. Jedoch mussten wir auf unvorhersehbare Dinge wie zum Beispiel, Programme die sich im Laufe der Arbeit als unbrauchbar herausstellen, gefasst sein da diese einen großen Einfluss auf den Ablauf der Technikerarbeit haben. Wir freuen uns das Ergebnis der Technikerarbeit dem Betrieb zu übergeben.

Bild 5: Projektbild

Touch Panel (HMI) Materialbuchung

Wir möchten uns an dieser Stelle bei der Firma Elektrotechnik Mack GmbH für die Bereitstellung der Komponenten und Betreuung der Technikerarbeit bedanken.
Außerdem möchten wir uns bei unseren Betreuern Herr Martin Bast von der Firma Elektrotechnik Mack und Herr Raphael Hörner von der Technischen Schule Aalen bedanken.
Ein weiterer Dank geht an alle, die hier nicht namentlich genannt sind, uns aber während der gesamten Zeit der Technikerarbeit unterstützt haben.