Van PLC-logica naar intelligente systemen: 6-assige robot- en visiebesturing met high-level programmering

Context & achtergrond

CTRL Engineering ontwikkelt geavanceerde automatiserings- en besturingsoplossingen voor industriële toepassingen, waaronder op maat gemaakte testbanken en motion control-systemen. In industriële automatisering worden Structured Text-omgevingen zoals CODESYS of TwinCAT veel gebruikt voor betrouwbare hardware-interfaces. Deze omgevingen beperken echter de flexibiliteit bij de implementatie van complexe of schaalbare logica, en moderne softwareconcepten zoals objectgeoriënteerd ontwerp en modulaire architecturen blijven moeilijk efficiënt toe te passen.

Naarmate industriële systemen complexer worden, is er een duidelijke behoefte aan hybride programmeerapproaches — waarbij low-level hardwarebesturing in Structured Text blijft terwijl hogere logica wordt uitbesteed aan expressievere talen zoals C#. CTRL wil graag onderzoeken hoe deze verschuiving de ontwikkelingsefficiëntie, onderhoudbaarheid en schaalbaarheid kan verbeteren zonder de real-time prestaties in het gedrang te brengen.

Doelstelling van de thesis

Het doel van deze thesis is het verkennen en evalueren van een hybride automatiseringsarchitectuur waarbij low-level hardwarebesturing in Structured Text blijft terwijl hogere logica wordt geïmplementeerd in C#. Er wordt een demonstratiesysteem ontwikkeld in zowel een puur Structured Text-implementatie als via de hybride aanpak, en vergeleken op vlak van ontwikkelingsinspanning, flexibiliteit, schaalbaarheid, onderhoudbaarheid en prestaties. Het onderzoek wordt uitgevoerd op het Bosch Rexroth ctrlX-platform. Als uitbreiding kan de aanpak worden toegepast op 6-assige robotarmbesturing en optioneel op visie-integratie via HALCON in C#.

Onderzoeksresultaten

• Een technisch onderzoeksrapport dat hybride PLC/high-level programmeerarchitecturen en hun toepasbaarheid in industriële automatisering evalueert.
• Een werkend demonstratiesysteem geïmplementeerd in zowel puur Structured Text als de hybride C#/ST-architectuur op het ctrlX-platform.
• Een gestructureerde vergelijkende analyse die ontwikkelingsinspanning, flexibiliteit, schaalbaarheid, onderhoudbaarheid en real-time prestaties behandelt.
• (Optioneel) Een uitbreiding die de hybride architectuur toepast op 6-assige robot-bewegingsplanning en synchronisatie.
• (Optioneel) Een visie-integratie proof-of-concept met HALCON in C#, waarbij de verminderde afhankelijkheid van protocollen zoals OPC UA wordt geëvalueerd.

Voorbeelden van onderzoeksvragen

• “What are the practical benefits and trade-offs of implementing higher-level automation logic in C# compared to Structured Text?”
• “How can a hybrid PLC/C# architecture be structured to maintain real-time reliability while gaining the flexibility of object-oriented design?”
• “To what extent does combining vision and control logic in a single high-level language reduce system complexity in industrial automation?”

Studentenprofiel

We are looking for a motivated student with a genuine interest in both industrial automation and modern software engineering. Relevante vaardigheden en interesses zijn onder meer:

• Ervaring met PLC-programmering, bij voorkeur in Structured Text (CODESYS, TwinCAT of vergelijkbaar)
• Kennis van C# en objectgeoriënteerde programmeerpricipes
• Interesse in industriële robotica, motion control of visiesystemen
• Nieuwsgierigheid naar de brug tussen traditionele automatisering en moderne softwarearchitectuur
• Vermogen om zelfstandig te werken en technische bevindingen duidelijk te communiceren

Specialiteit: PLC (ST), C#, OOP, (optioneel) vision — 1 of 2 studentplaatsen beschikbaar afhankelijk van de gekozen uitbreidingen.

Interesse?

We horen graag van je! Neem contact op met de betrokken CTRL-contactpersoon voor dit voorstel. We plannen graag een kennismakingsgesprek om te bekijken of jouw wensen en onze verwachtingen op elkaar aansluiten.