Johannes Hofer. SCL und OOP. mit dem TIA Portal. Ein Leitfaden für eine objektorientierte Arbeitsweise. 2., neu bearbeitete Auflage VDE VERLAG GMBH

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1 Johannes Hofer SCL und OOP mit dem TIA Portal Ein Leitfaden für eine objektorientierte Arbeitsweise 2., neu bearbeitete Auflage VDE VERLAG GMBH

2 Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis XIII 1 EINLEITUNG Die Idee des Buchs Der Weg zur Anwendung Voraussetzungen für den Leser Beispiele und Übungen Kapitelübersicht zu diesem Buch 3 Teil I - Einführung in das TIA Portal 3 Kapitel 2: Start mit dem TIA Portal 3 Kapitel 3: Erstellen der Bausteine FB und FC 3 Kapitel 4: Schnittstellen 3 Kapitel 5: Anwendungen mit Schnittstellen 3 Teil II - Einführung in SCL 4 Kapitel 6: SCL-Einstieg mit AWL und FUP 4 Kapitel 7: Datentypen und Deklarationen 4 Kapitel 8: Operatoren und Ausdrücke 4 Kapitel 9: Sprungbefehle und Unterprogramme 4 Kapitel 10: Kontrollstrukturen 5 Kapitel 11: Zeiten in SCL 5 Kapitel 12: Multiinstanzen 5 Kapitel 13: Übungen mit traditionellem Programmstil 5 Teil III - Einführung in UML 5 Kapitel 14: Einführung in das Framework Enterprise Architect 5 Kapitel 15: Erstellen der Klassendiagramme 6 Kapitel 16: Komponentendiagramme 6 Kapitel 17: Beispiel und Training mit dem EA-Framework 6 Teil IV-OOP mit SCL 6 Kapitel 18: Der FB/FC als Klasse 6 Kapitel 19: Beziehungen programmieren 6 Kapitel 20: Klassen ableiten 7 Kapitel 21: Die Polymorphie mit Objekten 7 Kapitel 22: Der Zustandsautomat / Statusmaschine 7 Kapitel 23: Entwurfsmuster / Design-Patterns 7

3 VIII Inhaltsverzeichnis 2 START MIT DEM TIA PORTAL Einstellungen Das erste Projekt erstellen Der Test mit PLCSIM 13 3 ERSTELLEN DER BAUSTEINE FB UND FC FC erstellen FB 1 und DB 1 erstellen FB2 als Multiinstanz erstellen 22 4 SCHNITTSTELLEN Die Peripherie Schnittstellenparameter mit Datentypen Schnittstellenparameter mit UDT Datenschnittstelle mit dem FC1 und Track&Trop 33 5 ANWENDUNGEN MIT SCHNITTSTELLEN Programmbearbeitung mit Parametern Die Betriebsart mit dem FB Analog-Daten lesen mit dem FB Analog-Daten schreiben mit dem FC Beobachtungstabelle und Bibliothek Anwendung mit der S SCL-EINSTIEG MIT AWL UND FUP Eingänge und Ausgänge Das SCL-UND Das SCL-ODER Der Vergleichsoperator in SCL Die arithmetischen Operatoren Mathematische Funktionen mit SCL Kontrolle Sprungverteiler Schleifensprung 72 7 DATENTYPEN UND DEKLARATIONEN Datentypen in Kurzform Datentypen und Wertebereich Deklarationen von Variablen und Konstanten PLC-Variable und Konstante PLC-Datentypen Manipulation mit dem Cast Sicht auf Variablen Die Bit-Sicht Die String-Sicht Die Array-Sicht Die Struct-Sicht mittels UDT 85

4 Inhaltsverzeichnis IX 7.5 Der anwenderdefinierte Datentyp UDT ANY-Pointer 88 8 OPERATOREN UND AUSDRÜCKE Arithmetische Operatoren Vergleichsoperatoren Bit-Operatoren Logische Operatoren Klammer- und Punkt-Operator 99 9 SPRUNGBEFEHLE UND UNTERPROGRAMME Der interne Sprung Der globale Sprung Der externe Sprung KONTROLLSTRUKTUREN Die Verzweigung Die CASE-Anweisung Die Schleifen Die zyklusgerechte Schleife ZEITEN IN SCL Die Zeit mit dem Takt und I EC-Timer Die Zeit mit dem Zähler Die Zeit mit TIME_TCK() MULTIINSTANZEN Multiinstanzen mit einem IEC-Timer Multiinstanz TON hinzufügen Multiinstanzen mit FBs Multiinstanzen über Eingangsparameter ÜBUNGEN MIT TRADITIONELLEM PROGRAMMIERSTIL Statusmaschine Die Fehlerbehandlung zur Statusmaschine Die Status-Auswertung im FB Erweiterte Statusmaschine Die Statusmaschine als Automat Der Automat FBI Die Bedingungen und Aktionen zum Automat EINFÜHRUNG IN ENTERPRISE ARCHITECT Installation EA Start-Beispiel zum Kennenlernen Einstellungen vornehmen Mutterprojekt erzeugen 185

5 X Inhaltsverzeichnis 14.2 Das Deployment für die CPU Mischtechnik durch Montagebilder Bilder verlinken Komponentenplan Diagrammtypen und Philosophie ERSTELLEN DER KLASSENDIAGRAMME Was ist eine Klasse Ein besonderer FB Klassenphilosophie Klassenerstellen KOMPONENTENDIAGRAMME Was ist eine Komponente Verbindungen Assoziationen Aggregation und Komposition Modulieren mit Komponenten Komponenten vererben BEISPIELE UND TRAINING MIT DEM EA -FRAMEWORK Ein Kranproj ekt Das Kran-Deployment Der Komponentenplan Projektbeispiel Regler Das Verteilungsdiagramm Die Analyse mit Case-Diagrammen Die Lernfahrt Positionieren der Achse Die Analyse mit dem Aktivitäts-Diagramm Die Softwareplanung Das Klassen-Diagramm Im Sequenzdiagramm, Methoden den Klassen zuordnen Das fertige Sequenzdiagramm UML? Ja oder Nein? DER FB / FC ALS KLASSE Einleitung zur Basisklasse FB Die Klasse ClassFBl" Test der Klasse im OB Die Klasse ClassFCl" Erweiterte Klasse ClassFB2" Die Anwendung der Klasse ClassFB2" im OB Die Schnittstelle und ClassFB2" Das Listing zur ClassFB2" 255

6 Inhaltsverzeichnis XI 18.3 Schnittstellen-Klasse ClassFB3" : Das Activity-Diagramm der ClassFB3" Das Programm der ClassFB3" Anwendung ClassFB3" im OB Erweiterte Schnittstelle ClassFB3" mit FC Dynamische Klassen ClassFB4" Der New_FB4" im Quellcode Der SizeOf_FC3" im Quellcode Der Delete_FC4" im Quellcode BEZIEHUNGEN PROGRAMMIEREN Beziehungen zwischen Objekten Assoziation / Aggregation Das Klassendiagramm zur Assoziation / Aggregation Das Projekt zur Assoziation / Aggregation Die Prozessklasse ClassFB Die Assoziationsklasse ClassFBl Die Aggregationsklasse ClassFCl Komposition KLASSEN ABLEITEN Die Vererbung Vererbung durch Multiinstanzen Die Oberklasse ClassFB Die Ableitungsklassen und die Multiinstanz Die Ableitung mit einer Komposition Aufruf und Test im OB POLYMORPHIE MIT OBJEKTEN Was ist Polymorphie / Vielgestaltigkeit? Polymorphie mit Multiinstanzen Die Schnittstelle ClassFB Die Basisklassen zur Schnittstelle ClassFB Test der Polymorphie im OB Abschlussbetrachtung STATUSMASCHINE / ZUSTANDSAUTOMAT Die abstrakte Klasse Der Entwurf mit dem Design-Pattern Zustand/State" Der Entwurf in UML für das TIA Portal Die Umsetzung mit SCL Das Interface ClassZustandsAutomat FBI Die Basisklassen FBI 1, FBI 2 und FBI Erweiterter Zustandsautomat 354

7 XII Inhaltsverzeichnis 23 ENTWURFSMUSTER / DESIGN-PATTERNS Was sind Entwurfsmuster Design-Pattern PrototypFB Das Klassendiagramm Tier PrototypFB Der TypManager Der Test mit PLCSIM 370 Sachwörterverzeichnis 377