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Bild 1: Grafik (Quelle: Siemens)

Oft herrscht bei SPS-Programmieren noch Skepsis in Bezug auf objekt­orientierte Programmierung. Das ist auch kein Wunder, betreten sie damit doch quasi Neuland, da sie es gewohnt sind in Merkern, Bits und Bytes zu denken. Allerdings wünschen es sich immer mehr Auftraggeber die „Quasi-Hochsprache“ SCL anzuwenden. ­Viele kommen aus dem IT-Umfeld und können diese besser nachvollziehen. ­Zudem sprechen die zunehmenden Anforderungen der spezifizierten Normen für die verschiedensten Anwendungsbereiche der OOP, wie die Norm zum Thema funktionale Sicherheit im Maschinenbereich, die DIN EN 62061 (VDE 0113-50).

Objektorientierte Motivationsebenen

Dementsprechend tauchen die Fragen auf, ob man „Objektorientiertes Programmieren“ erlernen kann und wie sich eine Programmiersprache nach IEC 61131-3 respektive DIN EN 61499-1 praktisch objektorientiert angewendet lässt? Dafür muss man sich zunächst klar machen, dass objektorientiertes Denken nicht unbedingt eine Programmiersprache, sondern eher das nötige Wissen über objektorientiertes Design (OOD) und objektorientierte Programmierung (OOP) voraussetzt. Beispielhaft wird im Beiblatt 1 der DIN EN 61499-1 über die traditionellen Ereignisfunktionsbausteine hinaus die textuelle Syntax als Empfehlung festgelegt und die ­objektorientierte Entwicklung in mehrfacher Form deutlich hervorgehoben. Dementsprechend kann die berechtigte Anwendung für das OOD den verteilten Systemen und deren Systemintegration zugeordnet werden. OOP soll dafür sorgen, dass die Komponenten des Programms hohe Zuverlässigkeit und Wartbarkeit sowie die Wiederverwendung durch die Implementierung garantieren. Ein SPS-Programmierer wird demnach wohl mehr in Richtung OOP marschieren und die Objekte erlernen müssen, welche sowohl die Schnittstellen innerhalb des ­Programms als auch die Kommunikation der Systeme modellieren.

Das TIA Portal als Framework

Die Grundlagen für ein Anwenderprogramm nach den Vorgaben aus dem OOD und der OOP zu erstellen, erfordert ein Softwarewerkzeug mit den Fähigkeiten, wie es das TIA Portal von Siemens bietet. Schließlich sind die Anwendung der Bibliotheken, die Erstellung von FC- und FB-Komponenten (Bild 1) sowie die Möglichkeit Daten zu kapseln und die Beziehungen der so entstehenden Objekte letztendlich mit PLCSIM zu testen, gegeben. Durch die Anwendung der textuellen Syntax SCL ist der Umgang mit den Datentypen und deren Deklara­tionen besonders elegant. Mit den ANY-Pointer ist das Objekt, beispielsweise durch die Sicht auf Daten, entsprechend anpassbar. Sogar eine dynamische Speicherverwaltung ist so möglich, obwohl dies nur den Hochsprachen wie C++ zugedacht war. Auch schwierige Themen, wie die Polymorphie werden im TIA Portal unter Anwendung der Ableitung objekt­orientiert betrachtet und erfolgreich angewendet, obwohl ihre Anwendung in der SPS-Welt so gut wie nicht bekannt war. Die gewohnte prozedurale Programmierung aus der Vorgängerversion des Simatic-­Managers lässt sich durch den neuen Editor, Schritt für Schritt vom Anwender gesteuert, in die moderne, objektorientierte Implementierung transferieren. Der SPS-Programmierer wird so von traditionellen Stil sanft übergeleitet, was es ihm erleichtert die neuen Techniken zu erlernen und anzuwenden.

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