SCL und OOP mit dem TIA Portal
Ein Leitfaden für eine objektorientierte Arbeitsweise
Johannes Hofer
Diese Publikation zitieren
Johannes Hofer, SCL und OOP mit dem TIA Portal (2017), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800745098
2517
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Beschreibung / Abstract
Das TIA Portal von Siemens ist ein Engineering-Framework, mit dem alle Planungs- und Produktionsprozesse für aufgabenorientierte Anwendungen von einem einzigen Bildschirm aus gestaltet werden können. Das TIA Portal bietet u. a. die prozedurale Programmierung mit Step 7 V14 an. Dieser Stil wird in der Praxis bis heute noch weltweit angewendet, obwohl mittlerweile auch bei vielen SPS-Programmierern der Wunsch nach einer objektorientierten Programmierung (OOP) besteht.
Der objektorientierte Ansatz hat entsprechend bei Programmierern für die neuen Controller-Familien S7-1500/1200 großen Einfluss gewonnen! Trotz der Einschränkungen aufgrund noch nicht vorhandener Implementierungen des Herstellers zeigt dieses Buch, wie unter den Paradigmen der OOP Funktionsbausteine implementiert werden können. Auch andere Merkmale der Datenkapselung, Interface-Vererbung und Polymorphie sind Themen dieses Buchs.
Nach einem Schnelleinstieg in das TIA Portal und das UML-Modellierungswerkzeug Enterprise Architect, werden dem Leser schrittweise die Sprachelemente zu SCL (Structured Control Language) vorgestellt und für die Anwendung der OOP vertraut gemacht. Grundlagen zur Programmierung in SCL werden in den Kapiteln ausreichend erklärt und, sofern sinnvoll, mit der Programmierdarstellung FUP verglichen. Zahlreiche Beispiele mit S7-PLCSIM auf der neuen CPU S7-1500 bzw. S7-1200 bieten die Möglichkeit, das Gelernte zu vertiefen und besser zu verstehen.
Sie lernen, wie Sie mit dem TIA Portal in SCL objektorientierte Programmierung im Zusammenspiel mit UML umsetzen können. Aus Sicht des Anwenders für die neue Controller-Familie können Sie sich so eine völlig neue und moderne Betrachtungsweise aneignen.
Die beiliegende CD-ROM enthält den Quellcode zu den behandelten TIA-Portal-Projekten der Version V14. Außerdem ist beigefügt eine Trial Edition von Enterprise Architect 13. Ferner finden Sie im Buch Download-Links für Trial Software zu SIMATIC STEP 7 Professional V14 im TIA Portal.
Der objektorientierte Ansatz hat entsprechend bei Programmierern für die neuen Controller-Familien S7-1500/1200 großen Einfluss gewonnen! Trotz der Einschränkungen aufgrund noch nicht vorhandener Implementierungen des Herstellers zeigt dieses Buch, wie unter den Paradigmen der OOP Funktionsbausteine implementiert werden können. Auch andere Merkmale der Datenkapselung, Interface-Vererbung und Polymorphie sind Themen dieses Buchs.
Nach einem Schnelleinstieg in das TIA Portal und das UML-Modellierungswerkzeug Enterprise Architect, werden dem Leser schrittweise die Sprachelemente zu SCL (Structured Control Language) vorgestellt und für die Anwendung der OOP vertraut gemacht. Grundlagen zur Programmierung in SCL werden in den Kapiteln ausreichend erklärt und, sofern sinnvoll, mit der Programmierdarstellung FUP verglichen. Zahlreiche Beispiele mit S7-PLCSIM auf der neuen CPU S7-1500 bzw. S7-1200 bieten die Möglichkeit, das Gelernte zu vertiefen und besser zu verstehen.
Sie lernen, wie Sie mit dem TIA Portal in SCL objektorientierte Programmierung im Zusammenspiel mit UML umsetzen können. Aus Sicht des Anwenders für die neue Controller-Familie können Sie sich so eine völlig neue und moderne Betrachtungsweise aneignen.
Die beiliegende CD-ROM enthält den Quellcode zu den behandelten TIA-Portal-Projekten der Version V14. Außerdem ist beigefügt eine Trial Edition von Enterprise Architect 13. Ferner finden Sie im Buch Download-Links für Trial Software zu SIMATIC STEP 7 Professional V14 im TIA Portal.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
- SCL und OOP mit dem TIA Portal
- Impressum
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- 1 EINLEITUNG
- 1.1 Die Idee des Buchs
- 1.2 Der Weg zur Anwendung
- 1.3 Voraussetzungen für den Leser
- 1.4 Beispiele und Übungen
- 1.5 Kapitelübersicht zu diesem Buch
- 2 START MIT DEM TIA PORTAL
- 2.1 Einstellungen
- 2.2 Das erste Projekt erstellen
- 2.3 Der Test mit S7-PLCSIM
- 3 ERSTELLEN DER BAUSTEINE FB UND FC
- 3.1 FC erstellen und SCL-Editormerkmale
- 3.2 FB1 und IDB1 erstellen
- 3.3 FB2 als Multiinstanz anwenden
- 4 SCHNITTSTELLEN
- 4.1 Die Peripherie
- 4.2 Schnittstellenparameter mit Datentypen
- 4.3 Schnittstellenparameter mit UDT
- 4.4 Datenschnittstelle mit dem FC1 und Drag&Drop
- 4.5 Objekt-Schnittstelle
- 5 SCL-EINSTIEG MIT OPERATOREN
- 5.1 Grundsätzliches
- 5.2 Operatoren und Ausdrücke
- 6 DATENTYPEN UND DEKLARATIONEN
- 6.1 Datentypen in Kurzform
- 6.2 Deklarationen von Variablen und Konstanten
- 6.3 Manipulation mit dem Cast
- 6.4 Sicht auf Variablen
- 6.5 Der anwenderdefinierte Datentyp UDT
- 6.6 ANY-Pointer
- 7 KONTROLLSTRUKTUREN
- 7.1 Die Verzweigung
- 7.2 Die CASE-Anweisung
- 7.3 Die Schleifen
- 8 ZEITEN IN SCL
- 8.1 SIMATIC-Zeitfunktionen (S7-1500
- 8.2 Die IEC-Zeitfunktion
- 8.3 Die Zeit mit TIME_TCK (nur S7-1500)
- 8.4 Das Taktmerkerbyte
- 9 ZÄHLER IN SCL
- 9.1 SIMATIC-Zählfunktionen (S7-1500)
- 9.2 Die IEC-Zählfunktion
- 10 SPRUNGBEFEHLE UND UNTERPROGRAMME
- 10.1 Der interne Sprung
- 10.2 Der globale Sprung
- 10.3 Der externe Sprung
- 11 MULTIINSTANZEN
- 11.1 Multiinstanzen mit einem IEC-Timer
- 11.2 Multiinstanzen vom Typ FB
- 11.3 Multiinstanzen über Eingangsparameter
- 11.4 Array-Multiinstanzen
- 12 ÜBUNGEN MIT SCL (S7-1500)
- 12.1 Flankenprogrammierung
- 12.2 Analogwerte lesen
- 12.3 Analogwerte schreiben
- 12.4 Beispiel Analogverarbeitung mit DB
- 12.5 Beispiel Vorlagebehälter
- 12.6 Tropfenzähler-Einheit
- 12.7 Ein wenig Textverarbeitung
- 13 ÜBUNGEN MIT TRADITIONELLEM PROGRAMMIERSTIL
- 13.1 Statusmaschine
- 13.2 Erweiterte Statusmaschine
- 13.3 Die Statusmaschine als Automat (S7-1500)
- 14 EINFÜHRUNG IN ENTERPRISE ARCHITECT
- 14.1 Installation EA
- 14.2 Das Deployment für die CPU S7-1500
- 14.3 Komponentenplan
- 14.4 Diagrammtypen und Philosophie
- 15 ERSTELLEN DER KLASSENDIAGRAMME
- 15.1 Was ist eine Klasse
- 15.2 Klassen erstellen
- 16 KOMPONENTENDIAGRAMME
- 16.1 Was ist eine Komponente
- 16.2 Verbindungen
- 16.3 Modulieren mit Komponenten
- 17 BEISPIELE UND TRAINING MIT DEM EA-FRAMEWORK
- 17.1 Ein Kranprojekt
- 17.2 Projektbeispiel Regler
- 17.3 UML? Ja oder Nein
- 18 DER FB ALS KLASSE
- 18.1 Einleitung zur Basisklasse FB1
- 18.2 Erweiterte Klasse „ClassFB2
- 18.3 Schnittstellen-Klasse ClassFB3
- 18.4 Dynamische Klassen ClassFB4
- 19 BEZIEHUNGEN PROGRAMMIEREN
- 19.1 Beziehungen zwischen Objekten
- 19.2 Assoziation / Aggregation
- 19.3 Komposition
- 20 KLASSEN ABLEITEN
- 20.1 Die Vererbung
- 20.2 Vererbung durch Multiinstanzen
- 20.3 Die Anwendung als Komposition
- 20.4 Aufruf und Test im OB1
- 21 POLYMORPHIE MIT OBJEKTEN
- 21.1 Was ist Polymorphie / Vielgestaltigkeit
- 21.2 Polymorphie mit Multiinstanzen
- 22 STATUSMASCHINE / ZUSTANDSAUTOMAT
- 22.1 Die abstrakte Klasse
- 22.2 Die Umsetzung mit SCL
- 22.3 Erweiterter Zustandsautomat
- 23 ENTWURFSMUSTER / DESIGN-PATTERNS
- 23.1 Was sind Entwurfsmuster
- 23.2 Design-Pattern PrototypFB
- Sachwörterverzeichnis