Definition und Standard:
FUP (Funktionsplan) ist eine grafische Programmiersprache für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), die in Deutschland unter diesem Namen bekannt ist. International wird sie als FBD (Function Block Diagram) bezeichnet und ist eine der fünf standardisierten Sprachen gemäß der internationalen Norm IEC 61131-3.
FUP stellt das Programm als ein Blockschaltbild dar, das an elektrische Schaltpläne oder Regelkreisdiagramme erinnert. Die Steuerungslogik wird durch die grafische Anordnung und Vernetzung von Funktionsblöcken und Operatoren abgebildet, wobei der Signal- und Datenfluss von links nach rechts fließt.
Wesentliche Elemente und Funktionsweise:
Im FUP-Editor können folgende Elemente platziert und verbunden werden:
- Funktionsblöcke (FB) und Funktionen (FC): Graphische Symbole, die eine spezifische Funktionalität kapseln (z.B. Timer, Zähler, PID-Regler, mathematische Operationen, Motorsteuerungen).
- Logische Operatoren: Symbole für UND (&), ODER ($ge$1), NICHT (Inverter), EXKLUSIV-ODER.
- Eingänge und Ausgänge: Variablen, die mit den Ein- und Ausgängen der Bausteine verbunden werden und Signale aus dem Prozess abbilden oder dorthin senden.
- Verbindungslinien: Stellen den Daten- und Signalfluss zwischen den Elementen dar.
Die Ausführung des Programms erfolgt zyklisch durch die SPS, wobei die logischen Operationen und Funktionsbausteine in einer definierten Reihenfolge abgearbeitet werden.
Vorteile in der SPS-Programmierung:
- Hohe Übersichtlichkeit: Die grafische Darstellung ist intuitiv verständlich und ermöglicht einen schnellen Überblick über die Programmfunktion, auch für Nicht-Programmierer.
- Visuelle Fehlersuche: Der Signalfluss kann online im Debug-Modus leicht verfolgt werden, was die Diagnose vereinfacht.
- Modularität und Wiederverwendbarkeit: Die Verwendung von Funktionsblöcken fördert die Gliederung und Wiederverwendung von Code.
- Gut für Regelungsaufgaben: Besonders geeignet für die Implementierung von Regelkreisen und komplexen Signalverarbeitungsaufgaben.
- Standardisierung: Die IEC-Norm gewährleistet eine gewisse Portabilität zwischen verschiedenen Hersteller-SPSen.
FUP ist neben Kontaktplan (KOP/LD) eine der am häufigsten verwendeten grafischen Programmiersprachen für SPSen und ist fundamental für die Entwicklung und Wartung von Automatisierungssoftware.
→ Siehe auch: FBD (Function Block Diagram), IEC 61131-3, KOP (Kontaktplan), GRAFCET, Funktionsbaustein (FB), Grafische Programmierung
