Jede Industrieanlage funktioniert dank präziser Logik. Programmiersprachen übersetzen komplexe Abläufe in maschinenverständliche Anweisungen. Einige dieser Sprachen haben sich dank ihrer intuitiven Bedienung und Anpassungsfähigkeit zu Industriestandards entwickelt. Ihr Einsatz ermöglicht schnelles Eingreifen, reduziert Ausfallzeiten und gewährleistet einen sicheren und effizienten Anlagenbetrieb.
In diesem Artikel untersuchen wir die am häufigsten verwendeten Programmiersprachen in der industriellen Automatisierung und beleuchten ihre wichtigsten Funktionen und Anwendungen.
Die wichtigsten Programmiersprachen in der industriellen Automatisierung
Kontaktplan (KOP)
Die älteste und immer noch am weitesten verbreitete Programmiersprache. Der Kontaktplan entstand aus der Analogie zu Relaisschaltungen und zeichnet sich durch eine intuitive grafische Leiterstruktur aus. Jede Sprosse stellt einen logischen Zustand dar, der selbst für Personen ohne elektrotechnischen Hintergrund leicht zu interpretieren ist. Seine Lesbarkeit und einfache Diagnose machen KOP unverzichtbar für Anwendungen, die diskrete, sichere und leicht zu wartende Logik erfordern. Trotz der Entwicklung komplexerer Tools bleibt es in vielen Bereichen der Fertigung und des Anlagenbaus die bevorzugte Programmiersprache.
Funktionsblockdiagramm (FBD)
Funktionsblockdiagramme werden durch Blöcke dargestellt, die durch Signalflüsse verbunden sind. Sie eignen sich besonders für die Darstellung kontinuierlicher Steuerungen, wie z. B. Prozessregler, und für Anwendungen, die die parallele Ausführung mehrerer Funktionen erfordern. Der modulare Aufbau sorgt für Ordnung und Übersichtlichkeit und macht Programme leicht skalierbar. In komplexen Anlagen bietet FBD eine gut strukturierte Logik, in der jeder Block problemlos getestet und wiederverwendet werden kann.
Sequentielles Funktionsdiagramm (AS)
Das sequentielle Funktionsdiagramm ist das ideale Werkzeug zur Beschreibung von Prozessen, die in aufeinanderfolgende Schritte unterteilt sind. Die Darstellung durch Schritte und Übergänge ermöglicht eine übersichtliche Abbildung von Produktionszyklen, Batchprozessen oder Montagelinien. Der Hauptvorteil liegt in der Lesbarkeit. Anhand eines AS-Diagramms lässt sich sofort erkennen, wo sich der Prozess befindet und welche Bedingungen für den Übergang zur nächsten Phase erforderlich sind. Dies macht AS nicht nur für die Programmierung, sondern auch für die Dokumentation und Wartung wertvoll.
Strukturierter Text (ST)
Strukturierter Text bietet einen vollständig textbasierten Ansatz für die industrielle Programmierung. Er ermöglicht die Verwaltung komplexer Algorithmen, Schleifen, mathematischer Funktionen und artikulierter Datenstrukturen. Er wird hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, die anspruchsvolle mathematische Verarbeitung oder die Verarbeitung von Daten mehrerer vernetzter Sensoren und Geräte erfordern, einschließlich solcher im Internet der Dinge. Dank seiner Leistungsfähigkeit eignet er sich ideal für Systeme, die Informationen aus verschiedenen Quellen integrieren, komplexe Berechnungen durchführen und eine präzise und zuverlässige Steuerung industrieller Prozesse gewährleisten müssen.
Anweisungsliste (IL)
Die Anweisungsliste ist die Sprache, die dem Maschinencode am nächsten kommt. Basierend auf elementaren Anweisungen ermöglicht sie kompakte und direkte Programmierung. Während sie früher häufig zur Ressourcenoptimierung eingesetzt wurde, ist ihre Verwendung heute deutlich eingeschränkter: Schlechte Lesbarkeit und Wartungsschwierigkeiten haben ihre Bedeutung zunehmend reduziert. Dennoch ist sie eine Sprache, die die Geschichte der SPS-Programmierung geprägt hat und auch heute noch in älteren Anwendungen oder Kontexten, in denen Code-Kompaktheit weiterhin wichtig ist, präsent ist.
CODESYS
Über die IEC-Sprachen hinaus hat sich CODESYS in den letzten Jahren zu einem globalen Referenzpunkt entwickelt – eine integrierte Entwicklungsumgebung, die weltweit zur Programmierung von SPS und eingebetteten Systemen eingesetzt wird. Basierend auf dem IEC 61131-3-Standard unterstützt CODESYS alle oben beschriebenen Sprachen und bietet darüber hinaus moderne Tools für Simulation, Debugging und modulares Softwaremanagement. Der Erfolg liegt in seiner Flexibilität: CODESYS ist herstellerunabhängig und unterstützt eine Vielzahl von Geräten, was es zu einer universellen Plattform macht. Für Programmierer bedeutet dies, portable Anwendungen zu entwickeln und gleichzeitig Hardwareeinschränkungen zu reduzieren. In vielen Branchen hat sich CODESYS zum Standard für alle entwickelt, die Effizienz und Interoperabilität anstreben.