Definition und Standard:
Function Block Diagram (FBS) ist eine Bezeichnung, die oft synonym mit FBD (Function Block Diagram) oder FUP (Funktionsplan) verwendet wird. Es handelt sich um eine grafische Programmiersprache für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) gemäß der internationalen Norm IEC 61131-3. FBS/FBD stellt das Programm als ein Blockschaltbild dar, bei dem der Daten- und Signalfluss durch vernetzte Funktionsblöcke und Operatoren abgebildet wird.
Das FBS-Paradigma ist besonders geeignet für die Darstellung von Funktionen in der kontinuierlichen Regelungstechnik und für die Signalverarbeitung, da es den Signalfluss in einem Prozess intuitiv visualisiert.
Funktionsweise und Elemente:
Im FBS-Editor werden verschiedene Elemente grafisch platziert und miteinander verbunden:
- Funktionsblöcke (FB) und Funktionen (FC): Diese symbolisieren gekapselte Programmteile, die bestimmte Aufgaben ausführen (z.B. PID-Regler, Timer, Zähler, mathematische Operationen).
- Operatoren: Logische Operatoren (UND, ODER, NICHT) oder arithmetische Operatoren.
- Eingänge und Ausgänge: Repräsentieren die Variablen, die an die Bausteine angeschlossen werden.
- Verbindungslinien: Zeigen den Signalfluss und die Datenübertragung zwischen den Elementen an.
Die Ausführung des Programms erfolgt in der Regel in einem festen SPS-Zyklus, wobei die Bausteine in einer definierten Reihenfolge abgearbeitet werden.
Vorteile in der SPS-Programmierung:
- Hohe Übersichtlichkeit: Die grafische Darstellung macht das Programm leicht verständlich und nachvollziehbar, auch für Techniker ohne tiefgehende Programmierkenntnisse.
- Intuitive Bedienung: Ähnelt elektrischen Schaltplänen oder Blockdiagrammen, was die Einarbeitung erleichtert.
- Modulare Programmierung: Die Verwendung von Funktionsblöcken fördert die Modularität und Wiederverwendbarkeit von Code.
- Einfache Fehlersuche: Der Signalfluss kann online verfolgt werden, was die Diagnose vereinfacht.
- Gut für Regelungen: Besonders geeignet für die Implementierung von Regelkreisen und komplexen Signalverarbeitungsaufgaben.
FBS/FBD/FUP ist neben Kontaktplan (KOP/LD) eine der am häufigsten verwendeten grafischen Programmiersprachen für SPSen und trägt maßgeblich zur Effizienz und Wartbarkeit von Automatisierungssoftware bei.
→ Siehe auch: FBD (Function Block Diagram), FUP (Funktionsplan), IEC 61131-3, Funktionsbaustein (FB), Grafische Programmierung, PID-Regler
