Programmierung mit Strukturierter Text
Steuerungs-Funktionsbausteine mit ST oder SCL einfach und schnell erstellen. Für Ein- und AWL-Umsteiger
Ulrich Kanngießer
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Ulrich Kanngießer, Programmierung mit Strukturierter Text (2014), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800738090
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Beschreibung / Abstract
Mit der Möglichkeit kostengünstige Automatisierungssysteme mittels „Strukturiertem Text" (ST) zu programmieren, ist der Weg weg von der AWL als Programmiersprache vorgegeben.
Beispielsweise hat Siemens für die SPS S7-1200 „SCL" (Structured Control Language) statt AWL eingeführt. Damit sollte sowohl in der Ausbildung als auch in der Anwendung entsprechend reagiert und die notwendigen Kenntnisse erarbeitet werden.
Zahlreiche andere Unternehmen bieten auch eine textbasierte Programmierung und folgende „Skript-Sprachen" werden ebenfalls in diesem Buch behandelt:
• Codesys
• Multiprog
• PC Worx, PC Worx Express
• logi.CAD 3
• PAS 4000
Es gibt gute Gründe für ST, STL bzw. SCL:
• Die Portierung auf neue Programmiersysteme oder andere Steuerungshersteller ist einfach.
• Sie sind effizient und kompakt, um komplexe Aufgaben zu beschreiben (z. B. Regelungstechnik, Datenaufbereitungen und Datenkontrollen, Berechnungen u. v. m.).
• Wissen und Erfahrungen aus anderen Skript-Sprachen sind intuitiv anwendbar.
• Es können beliebige Texteditoren verwendet werden.
• Gefährliche Programmstrukturen (Rücksprünge) werden vermieden.
Die Festlegung von Bausteinen, den Ein-/Ausgabe-Variablen und der Funktionalität eines FBs oder eines FCs rückt damit in den Mittelpunkt der Arbeit des Programmierers, ebenso die Prüfung, Freigabe und Versionsverwaltung. Die reine Funktionalität tritt in den Hintergrund; die Prüfbarkeit, Versionsverwaltung und Anwendungshilfen werden stärker zum Qualitätsmaßstab. Die Definition von Daten und Datenstrukturen ist ein weiterer, wichtiger Baustein zu einer langfristigen stabilen Nutzung einer Lösung, ebenso für die Erweiterungs- und Anpassungsfähigkeit einer Automatisierungslösung.
Die Verwendung von selbst erstellten und geprüften Funktionsbausteinen verkürzt und entlastet die Inbetriebnahme einer Automatisierungsaufgabe und bietet die jeweils geeignete Programmiersprache für den jeweiligen Aufgabenteil.
Damit bietet Ihnen dieses Buch eine fundierte Unterstützung bei der modernen Programmierung eines Automatisierungssystems unter Verwendung einer textbasierten Programmiersprache.
Beispielsweise hat Siemens für die SPS S7-1200 „SCL" (Structured Control Language) statt AWL eingeführt. Damit sollte sowohl in der Ausbildung als auch in der Anwendung entsprechend reagiert und die notwendigen Kenntnisse erarbeitet werden.
Zahlreiche andere Unternehmen bieten auch eine textbasierte Programmierung und folgende „Skript-Sprachen" werden ebenfalls in diesem Buch behandelt:
• Codesys
• Multiprog
• PC Worx, PC Worx Express
• logi.CAD 3
• PAS 4000
Es gibt gute Gründe für ST, STL bzw. SCL:
• Die Portierung auf neue Programmiersysteme oder andere Steuerungshersteller ist einfach.
• Sie sind effizient und kompakt, um komplexe Aufgaben zu beschreiben (z. B. Regelungstechnik, Datenaufbereitungen und Datenkontrollen, Berechnungen u. v. m.).
• Wissen und Erfahrungen aus anderen Skript-Sprachen sind intuitiv anwendbar.
• Es können beliebige Texteditoren verwendet werden.
• Gefährliche Programmstrukturen (Rücksprünge) werden vermieden.
Die Festlegung von Bausteinen, den Ein-/Ausgabe-Variablen und der Funktionalität eines FBs oder eines FCs rückt damit in den Mittelpunkt der Arbeit des Programmierers, ebenso die Prüfung, Freigabe und Versionsverwaltung. Die reine Funktionalität tritt in den Hintergrund; die Prüfbarkeit, Versionsverwaltung und Anwendungshilfen werden stärker zum Qualitätsmaßstab. Die Definition von Daten und Datenstrukturen ist ein weiterer, wichtiger Baustein zu einer langfristigen stabilen Nutzung einer Lösung, ebenso für die Erweiterungs- und Anpassungsfähigkeit einer Automatisierungslösung.
Die Verwendung von selbst erstellten und geprüften Funktionsbausteinen verkürzt und entlastet die Inbetriebnahme einer Automatisierungsaufgabe und bietet die jeweils geeignete Programmiersprache für den jeweiligen Aufgabenteil.
Damit bietet Ihnen dieses Buch eine fundierte Unterstützung bei der modernen Programmierung eines Automatisierungssystems unter Verwendung einer textbasierten Programmiersprache.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
- Programmierung mit Strukturierter Text
- Einführung und Übersicht
- Vorwort
- Einleitung
- Kapitelübersicht – Beschreibung
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Sprachen in der Automation
- 1.1 Software
- 1.2 Programmiersysteme – Anbieter
- 1.3 Anbieter von Basic-basierten Systemen
- 1.4 Steuerungshersteller – IEC 61131-3
- 1.5 Die Universal-Steuerung des Unternehmens Pilz „PSS 4000“
- 2 Variablen in der Datenverarbeitung – Automatisierung
- 2.3 Die Bekanntgabe von Variablen (Bezeichnern) nach IEC 61131-3
- 2.4 Variablen – unterschiedliche Typen
- 2.5 Arrays
- 2.6 Strukturen (STRUCT)
- 2.7 Weitere Beispiele für Arrays und Strukturen
- 2.8 Instanziierung, Instanzen bilden
- 2.1 Warum mit Variablen-Bezeichnungen arbeiten?
- 2.2 Die getesteten IDEs (Programmiersysteme)
- 3 Die Sprache ST bzw. SCL im Detail
- 3.1 Unterschiede in den einzelnen Sprachen ST/SCL
- 3.2 Mittel für den grafischen Vorentwurf
- 3.3 Die einfache Anwendung – Zuweisung
- 3.4 Boole†™sche Logik
- 3.5 Bit-Schiebe-Funktion
- 3.6 Begrenzungen – Überwachungen
- 3.7 Zeit – Uhrzeit
- 3.8 Mathematik
- 3.9 Test-Operatoren
- 3.10 Arbeiten – Bearbeiten eines Strings
- 3.11 Zugriff auf ein Array – Arbeiten mit Zeigern (Pointern)
- 3.12 Aufruf einer Funktion oder eines Funktionsbausteins
- 3.13 Die Kontroll- und Schleifenanweisungen des strukturierten Textes
- 3.14 Die Programmieroberfläche – Programmierung – Besonderheiten
- 4 Erstellung eigener Funktionen bzw. Funktionsbausteine
- 4.1 Programme – Funktionen – Funktionsbausteine (POEs)
- 4.2 Erstellen von Funktionen
- 4.3 Beispiele für Funktionen
- 4.4 Funktionen – Zusammenfassung: Arbeitsweise bei tiefergehenden Kenntnissen
- 4.5 Erstellen von Funktionsbausteinen
- 4.6 Stromstoß-Relais (SSR)
- 4.7 Steuerung einer Lichtanlage – Anwendung von FB
- 4.8 Trenderkennung
- 4.9 Erweiterte Trenderkennung mit SCL (KAP4_8TRE)
- 4.10 Erstellen eines Skalierungsbausteins
- 4.11 Baustein zur String-Verarbeitung
- 4.12 Funktionsbausteine zur Ablaufsprache
- 5 Anwendung von ST/SCL mit Funktionen und Funktionsbausteinen
- 5.1 Bausteinsprache für Logik, Funktionen und Funktionsbausteine
- 5.2 Aufruf eines Funktionsbausteins in der FUP-Sprache
- 5.3 Aufruf im Kontaktplan (KOP)
- 5.4 Aufruf im Strukturierten Text bzw. SCL
- 5.5 Anwendung selbst geschriebener Funktionsbausteine
- 5.6 Anwendung von ST in der Ablaufsprache (AS, SFC oder GRAFCET)
- 5.7 Ablaufsprache mit PC Worx
- 5.8 Hersteller-Bibliotheken
- 5.9 Bibliothek – Anwender FC oder FB
- 5.10 Steuern der Visualisierung
- 6 Komplexere Daten und Datenstrukturen
- 6.1 Strukturierte Daten (SDT)
- 6.2 Arrays von Strukturen
- 6.3 Strukturen – Beispiele
- 6.4 Kommunikation
- 6.5 Moderne Strukturen im Zeitalter des Internet
- 6.6 Strukturen und Funktionen, Funktionsbausteine sowie Visualisierungen .
- 7 Visualisierung
- 7.1 Visualisierung des 3S-Entwicklungssystems
- 7.2 Das KTP 700 (bzw. KTP 600) mit S7-1200 und dem TIA Portal
- 7.3 Visualisierung Funktionen und Funktionsbausteine bei Codesys 2.3
- 7.4 Beispiel Käserei/Transportbänder mit Codesys 2.3
- 7.5 Wasserversorgung – Höhenstand eines Hochbehälters
- 7.6 Zusammenfassung
- 8 SCL – Besonderheiten der S7-Welt und der S7-1200
- 8.1 Von der S7-200 zur S7-1200
- 8.2 Operanden Symbolisch/Absolut
- 8.3 Das TIA Portal (V13)
- 8.4 Zuweisungen/Programmiersprache
- 8.5 Was ist neu in der S7-1200?
- 8.6 Zusammenfassung
- 9 Strukturierter Text in FailSafe-Anwendungen
- 9.1 Einführung – Strukturierter Text in der Safety-Technik
- 9.2 PSS 4000 – Die Hardware
- 9.3 Die Entwicklungsumgebung PAS4000 (Pilz Automation Suite)
- 9.4 Programmierung
- 9.5 Anwendung verschiedener POU
- 9.6 Hersteller-Bausteine/Abbild von Kompetenz und Erfahrung
- 9.7 Ergänzungen
- 9.8 Zusammenfassung – abschließende Gedanken
- 10 Übungen Strukturierter Text
- 10.1 Getestete Ausbildungssysteme
- 10.2 Einfache Anweisungen
- 10.3 Lichtsteuerung – Steuerung von 3 getrennten Beleuchtungssträngen
- 10.4 Lichtsteuerung mit Visualisierung
- 10.5 Analogverarbeitung
- 10.6 Arbeiten mit ASCII-Zeichen (Codesys 2.3)
- 10.7 „ST“ in der Schritttechnik – Modell Ampel
- 10.8 Ampelsteuerung (Lösung mit S7-1200 )
- 10.9 Ampelsteuerung mit einem Bediengerät ergänzt
- Nachwort
- Stichwortverzeichnis