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TwinCAT Chat

Mehr Produktivität durch KI-gestütztes Engineering

TwinCAT-Projekte mit KI-gestütztem Engineering

Produktmanager Jannis Doppmeier erklärt, wie Large Language Models (LLMs), wie z. B. ChatGPT von OpenAI, in der Engineeringumgebung TwinCAT XAE komfortabel für die Entwicklung eines Projekts eingesetzt werden können.
Produktmanager Jannis Doppmeier erklärt, wie Large Language Models (LLMs), wie z. B. ChatGPT von OpenAI, in der Engineeringumgebung TwinCAT XAE komfortabel für die Entwicklung eines Projekts eingesetzt werden können.

Für die Engineering-Umgebung TwinCAT XAE hat Beckhoff TwinCAT Chat entwickelt. Mit TwinCAT Chat lassen sich die sogenannten Large Language Models, wie ChatGPT von OpenAI, komfortabel für die Entwicklung eines TwinCAT-Projekts nutzen. Dies erhöht die Produktivität in der Steuerungsprogrammierung.

Gewinnbringender Einsatz von LLMs

Large Language Models (LLMs) repräsentieren Sprachmodelle, die auf Basis eines neuronalen Netzwerks erstellt und mit einer hohen Anzahl an Texten trainiert wurden. LLMs haben in den vergangenen Jahren eine weite Verbreitung erfahren und werden für unterschiedlichste Aufgaben verwendet, z. B. als Grundlage für Chatbots oder Sprachübersetzungstools. Aber auch für die Programmierung bieten LLMs eine Reihe von Vorteilen und besitzen das Potenzial, den Entwicklungsprozess zu revolutionieren, indem sie Code automatisch erzeugen und vervollständigen.

TwinCAT Chat nutzt die neuen Möglichkeiten der LLMs: ein KI-unterstütztes Engineering, in dem das Erstellen bzw. Ergänzen von Code oder die Code-Optimierung, -Dokumentation und -Umstrukturierung automatisiert erfolgen.

Wie funktioniert TwinCAT Chat?

Das globale Chat-Fenster in TwinCAT XAE verbindet sich mit der Host-Cloud des jeweiligen LLM, wie etwa Microsoft AzureTM für ChatGPT. Es bietet eine Benutzeroberfläche und ermöglicht über das Automation Interface unter anderem, TwinCAT-Projekte zu modifizieren.

Die LLM-Integration ist speziell für TwinCAT-3-Nutzer optimiert, das heißt, der Wissensstand wurde umfangreich um TwinCAT-spezifische Inhalte ergänzt. So können direkt konkrete Fragen gestellt werden und es muss dem LLM nicht mitgeteilt werden, dass TwinCAT verwendet wird und die Code-Beispiele in Strukturiertem Text (ST) erwartet werden. Der generierte Code kann anschließend direkt übernommen werden. Das spart Zeit und minimiert mögliche Fehler einer manuellen Übertragung. Durch diese tiefe Integration und Spezifikation des LLMs in das Engineering wird der Entwicklungsprozess also erheblich erleichtert und bietet einen klaren Vorteil gegenüber der herkömmlichen Nutzung von z. B. ChatGPT im Webbrowser, da die Kommunikation und der Code-Austausch nahtlos ineinandergreifen.

TwinCAT Chat – KI-Assistent erleichtert das Engineering
TwinCAT Chat – KI-Assistent erleichtert das Engineering

TwinCAT Chat-Funktionen nutzen

In der aktuellen Entwicklung befinden sich neue praktische Funktionen von TwinCAT Chat. Neben einem Chatbot-Interface zum umfangreichen Beckhoff Dokumentationssystem wird es die Möglichkeit geben, aus dem Chat heraus I/O-Konfigurationen zu erstellen und anzulegen. Darüber hinaus können TwinCAT HMI Controls automatisch erstellt werden. Ziel ist, dass ein Anwender nur noch formulieren muss, wie er seine HMI aufgebaut haben möchte. TwinCAT Chat platziert dann entsprechend im Hintergrund die HMI Control und stellt die Verknüpfung zur SPS her. Eine HMI-Seite kann dadurch wesentlich schneller und einfacher generiert werden.

Mit TwinCAT Chat kann Code kommentiert, synthetisiert und bearbeitet werden, um den Entwicklungsprozess effizienter zu gestalten. Automatisiert bereitgestellte Zusatzinformationen helfen, die Code-Qualität zu verbessern und Fehler zu vermeiden. Bibliotheken und bestehende Projektstrukturen werden bei der Code-Synthese berücksichtigt, sodass stets relevante und kontextbezogene Vorschläge gemacht werden. Ein übersichtlicher Merge-View erleichtert die Nachverfolgung von Änderungen, während zahlreiche Usability-Funktionen die einfache Übernahme und Anpassung von Code ermöglichen. Zusätzlich wird das Referenzieren von Programmobjekten und Projektinformationen stark vereinfacht, um den Workflow zu optimieren.

Mit TwinCAT Chat können I/O-Topologien mühelos per Chat erstellt werden: Klemmen lassen sich umbenennen und neue I/O-Module konfigurieren. In Zukunft wird es möglich sein, Parameter individuell anzupassen, während eine intelligente Assistenz bei der optimalen Konfiguration unterstützt. Die KI liefert gezielte Vorschläge, die den Prozess erleichtern, jedoch bleibt die finale Entscheidung und Feinabstimmung in den Händen des Anwenders. So wird die I/O-Konfiguration nicht nur beschleunigt, sondern auch besonders flexibel auf spezifische Anforderungen abgestimmt.

Mit TwinCAT Chat lassen innerhalb kürzester Zeit komplette HMI-Seiten aus Skizzen erstellen oder gezielte Anpassungen vornehmen. Controls werden automatisch erkannt, Design Themes flexibel angepasst und Code für Server Extensions generiert. Auch das Verknüpfen von SPS-Variablen kann automatisch erfolgen, was den Prozess weiter beschleunigt. Ob ganze Seiten oder nur kleine Änderungen umgesetzt werden sollen – alles lässt sich bequem über den Chat steuern. Die KI unterstützt, doch der Anwender behält die volle Kontrolle und verifiziert alle Vorschläge. So wird die HMI-Erstellung effizienter und bleibt doch individuell anpassbar.

Mehr zu TwinCAT Chat und den aktuellen Entwicklungen im Interview mit den Produktmanagern Jannis Doppmeier und Fabian Bause:

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Das TwinCAT-Softwaresystem verwandelt nahezu jedes PC-basierte System in eine Echtzeitsteuerung mit mehreren SPS-, NC-, CNC- und/oder Robotik-Laufzeitsystemen.

TE1000 | TwinCAT 3 Engineering

TE1000 | TwinCAT 3 Engineering

TE1000 ist die TwinCAT-Entwicklungsumgebung zur komfortablen Konfiguration von Steuerung mit SPS, Antriebsregelung und I/Os. Darüber hinaus umfasst das Tool die Konfiguration und Programmierung von TwinSAFE, der Safety-Lösung von Beckhoff.