Symulacja procesów logistycznych w magazynach z wykorzystaniem Factory I/O i rzeczywistego sterownika Siemens S7-1200 na podstawie metodologii GEMMA-GRAFCET

• Autorzy: Falkiewicz Kacper

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2025.3.6

Warianty tytułu

EN

Simulation of logistics processes in warehouses using Factory I/O and real Siemens s7-1200 PLC based on the GEMMA-GRAFCET methodology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współczesne procesy logistyczne w magazynach wymagają zaawansowanej automatyzacji, aby zwiększyć efektywność operacyjną i zoptymalizować zarządzanie przepływem towarów. W niniejszym artykule zaprezentowano symulację procesów logistycznych z wykorzystaniem oprogramowania Factory I/O oraz rzeczywistego sterownika Siemens S7-1200. Implementacja procesu została oparta na metodologii GEMMA-GRAFCET, umożliwiającej precyzyjne modelowanie, analizę oraz sterowanie automatycznymi systemami logistycznymi. W badaniu skonfigurowano stanowisko testowe obejmujące sterownik PLC, komputer z oprogramowaniem Factory I/O i TIA Portal oraz wirtualny model magazynu. Opracowany algorytm sterowania, zapisany w języku drabinkowym (LAD), zapewniał obsługę różnych trybów pracy (ciągłego i cyklicznego), zarządzanie ruchem paczek oraz implementację procedur awaryjnych. Zastosowanie cyfrowego bliźniaka umożliwiło szczegółową analizę działania systemu przed jego wdrożeniem, co pozwala na identyfikację potencjalnych błędów oraz optymalizację procesów logistycznych. Rezultaty badań potwierdzają skuteczność integracji oprogramowania symulacyjnego z fizycznym sterownikiem PLC w optymalizacji i weryfikacji procesów magazynowych. Metodyka GEMMA-GRAFCET okazała się przydatnym narzędziem do strukturyzacji i wizualizacji logiki sterowania. Otrzymane wyniki podkreślają potencjał wykorzystania symulacji w procesie projektowania i doskonalenia systemów logistycznych, co przekłada się na zwiększenie efektywności operacyjnej w rzeczywistych warunkach przemysłowych.

EN

Modern logistics processes in warehouses require advanced automation to increase operational efficiency and optimize goods flow management. This article presents a simulation of logistics processes using Factory I/O software and a real Siemens S7-1200 controller. The process implementation was based on the GEMMAGRAFCET methodology, allowing precise modeling, analysis, and control of automated logistics systems. The study involved configuring a test setup consisting of a PLC controller, a computer with Factory I/O and TIA Portal software, and a virtual warehouse model. The developed control algorithm, written in ladder logic (LAD), provided support for various operating modes (continuous and cyclic), package movement management, and the implementation of emergency procedures. The use of a digital twin enabled a detailed analysis of the system’s operation before its deployment, allowing the identification of potential errors and optimization of logistics processes. The research results confirm the effectiveness of integrating simulation software with a physical PLC controller for optimizing and verifying warehouse processes. The GEMMA-GRAFCET methodology proved to be a useful tool for structuring and visualizing control logic. The obtained results highlight the potential of simulation in the design and improvement of logistics systems, which translates into increased operational efficiency in real industrial conditions.

Słowa kluczowe

PL

Factory I/O; Siemens S7-1200; GEMMA-GRAFCET; bliźniak cyfrowy; PLC; Siemens

EN

Factory I/O; Siemens S7-1200; GEMMA-GRAFCET; digital twin; PLC; Siemens

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 66, Nr 3
• Strony: 28--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Falkiewicz Kacper

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, Koło Naukowe „Human Machine Interface”, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

Bibliografia

• [1] Ramaa, A., Subramanya, K. N., & Rangaswamy, T. M. (2012). Impact of warehouse management system in a supply chain. International Journal of Computer Applications, 54(1).
• [2] Świder, R., Zdanowicz, R., i Zintegrowanych, K. A. P. T., & Wytwarzania, S. Zastosowanie sterownika PLC w symulacji układów modelowych.
• [3] Barbieri, G., & Gutierrez, D. A. (2021). A GEMMA-GRAFCET methodology to enable digital twin based on real-time coupling. Procedia Computer Science, 180, 13-23.
• [4] Strona internetowa: Factory I/O software: https://factoryio.com/ (dostęp: 25.11.2024)
• [5] Strona internetowa: Siemens S7-1200 Programmable Logic Controller: https://www.siemens.com/global/en/products/automation/systems/industrial/plc/s7-1200.html (dostęp: 25.11.2024)
• [6] https://esezam.okno.pw.edu.pl/mod/book/view.php?id=13&chapterid=151 (18.11.2024r.).
• [7] Mejia, Alejandro, Andres Felipe Guarnizo, and Giacomo Barbieri. “Assessment of the PLC Code generated with the GEMMAGRAFCET Methodology.” Procedia Computer Science 200 (2022): 699-709.
• [8] Ponsa, P., R. Vilanova, and M. Díaz. “Gemma guide approach for the introduction of the human operator into the automation cycle.” IFAC Proceedings Volumes 39.6 (2006): 285-290.
• [9] Rybczak, M., Pakulski, M., & Szweda, M. (2024). Approach to Sorting Line Control using PLC and Factory I/O. In International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (Vol. 13, Issue 10, pp. 1-6).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).