Simatic Step 7 V13 im TIA Portal unterstützt die in der IEC61131-3 genormten Programmiersprachen KOP (Kontaktplan), FUP (Funktionsplan), SCL/ST (Structured Control Language/Structured Text), AWL (Anweisungsliste) und Graph/SFC (Sequential Function Chart).
Gleiche Funktionalität und Leistung für alle
Gab es in der Vergangenheit teilweise noch funktionale Unterschiede zwischen den einzelnen Sprachen, so sind diese nun absolut gleichwertig, sowohl was den Befehlssatz, das Baustein-Handling als auch die Leistung zur Laufzeit betrifft. Im Compiler wird der Code aller Sprachen direkt in Maschinencode umgesetzt. Auch die verschiedenen Editoren zeigen gleiches Verhalten und bieten durchgängig dieselben Schnittstellen und Systemfunktionen. So bleibt es grundsätzlich dem Anwender überlassen, welche Programmiersprache er nutzen will. Wobei sich die grafischen Sprachen KOP und FUP nach wie vor besonders für Bausteinaufrufe und Bit-Operationen anbieten, die besonders bei der Inbetriebnahme benötigt werden. Während die Hochsprache SCL vor allem bei der Programmierung komplexer Algorithmen, mathematischer Funktionen oder datenintensiver Aufgaben Vorteile hat. Die Schrittkettenprogrammierung mit Graph ist zur einfachen Beschreibung sequentieller Abläufe mit alternativen oder parallelen Schrittfolgen geeignet und jetzt nun von Haus aus in Step7 Professional integriert. Die klassische textbasierte Anweisungsliste wird weiter unterstützt, um bestehendes Know-how ins TIA Portal übernehmen und anpassen zu können. Damit ist die Funktionalität und Ablauffähigkeit gewährleistet. Durch Nutzung der erweiterten Möglichkeiten der aktuellen Controller-Familien S7-1200 und S7-1500 lässt sich deren Leistung voll ausnutzen. Neu sind u.a. vereinheitlichte Zugriffsmechanismen in allen Programmiersprachen. So kann nun auch in KOP und FUP einfach über Indexvariablen auf Arrays zugegriffen werden (Bild 1). Bisher war dies immer mit zusätzlichem Programmier- und damit Zeitaufwand verbunden. In allen Sprachen unterstützt werden nun auch 64Bit-Long-Variablen (wie LREAL/LINT), was die Wertebereichsgrenzen deutlich erweitert. Und mit den Datentypen WCHAR und WSTRING sind auch Unicode-Zeichen nutzbar, beispielsweise bei der Verarbeitung chinesischer oder anderer Sonderzeichen. Neben globalen sind jetzt auch lokale Konstanten (innerhalb eines Bausteins) in allen Sprachen verfügbar, die u.a. auch zur einfachen Begrenzung von Arrays, z.B. von Min/Max-Werten, verwendet werden können.
Durchgängig symbolisch und effizient
Die durchgängig symbolische Programmierung im TIA Portal ist die Basis für einen konsistenten, typsicheren, schnellen und flexiblen Zugriff auf sämtliche Daten und verringert die Fehlermöglichkeiten deutlich. Der Anwender muss sich nicht mehr um die richtige absolute Adressierung kümmern. Die CPU stellt die geeignete Datenablage sicher, indem sie die Bausteine abhängig vom jeweiligen Steuerungstyp platz- oder geschwindigkeitsoptimiert organisiert. Nachträgliche Namensänderungen werden automatisch im gesamten Projekt nachgeführt; etwa in parallel erstellten HMI-Anwendungen. Das System verweist ohne weitere Datentypisierung automatisch immer auf die richtige Variable, zeigt eventuelle Fehler schon bei der Eingabe an und gewährleistet so einen konsistenten Datenzugriff. Unterstützt wird auch so genanntes Slicing, das heißt schneller Zugriff auf Teile (z.B. einzelne Bit) symbolischer Variablen. Auch das reduziert den Programmieraufwand weiter, was den Code kurz und übersichtlich hält. Auch Bausteine werden vom System automatisch nummeriert und eventuelle Konflikte aufgelöst.
Hochkomfortable Hochsprachenprogrammierung
Ein sehr komfortables Werkzeuge im TIA Portal ist der jetzt voll integrierte, textbasierte SCL-Editor für die Hochsprachenprogrammierung. Wie alle anderen Editoren erlaubt auch dieser den Zugriff auf den gesamten Befehlsumfang der Simatic-Steuerungen. Und bietet sämtliche Eigenschaften, Mechanismen und Funktionalitäten einer zeitgemäßen Programmierumgebung. Standard sind Funktionen wie Syntax-Überprüfung und Auto-Vervollständigen während der Eingabe, die Fehler vermeiden helfen, viel Tipparbeit ersparen und die Suche nach bestimmten Begriffen im Code beschleunigen. Oder die automatische Anzeige aller von einer gewählten Funktion unterstützten Eingabemöglichkeiten und Parameter in Drag&Drop-Listen, die schneller und sicherer zum Ziel führt. Früher musste dies alles manuell, das heißt zeitaufwändig und fehlerträchtig eingegeben werden. Syntax-Highlighting (Bild 2) und Auto-Formatieren strukturieren den Programmcode automatisch (auch farblich), machen diesen übersichtlicher, einfacher les- und nachvollziehbar und das Arbeiten komfortabler. Gerade nicht benötigte Schleifen und mehrzeilige Kommentare können per Mausklick individuell auf- und zu geklappt werden, was ebenfalls die Übersicht erhöht. Beliebige ASCII-Quellen lassen sich im- und exportieren und somit komfortabel zwischen Projekten auch unterschiedlicher Versionen (z.B. Step7 V13 und Step7 V5.5) austauschen. Verbessert wurde zudem das Monitoring (Bild 3), auch im SCL-Editor. So zeigt der Tooltip beim Überfahren einer Variable mit der Maus im Online-Modus den Wert der Variable und der Wert von In-/Out-Variablen wird vor und nach dem Aufruf der Funktion im daneben liegenden Fenster gezeigt. Alles in allem wurde und wird auch in Zukunft die Programmentwicklung für den Anwender im TIA Portal in allen Editoren einfach und intuitiv gestaltet, damit er sämtliche Aufgaben und Anwendungen in allen Sprachen zügig und in gleich hoher Qualität umsetzen kann. Den schnellen Einstieg in die Mechanismen und die vielfältigen Möglichkeiten der effizienten Programmierung mit Step7 V13 im TIA Portal unterstützt ein detaillierter Programmierleitfaden, der im Internet abrufbar ist. Schwerpunkt des nächsten Beitrags sind die Durchgängigkeit innerhalb der Simatic-Controller-Familien S7-1200 und S7-1500 und die daraus resultierenden Möglichkeiten der Skalierung von Automatisierungslösungen.
