Definition und Zweck:
Ein Instanz-DB (Instanz-Datenbaustein) ist ein spezieller Typ von Datenbaustein in der SPS-Programmierung, der fest mit einer Instanz eines Funktionsbausteins (FB) verbunden ist. Jede Instanz eines FBs erhält beim Aufruf einen eigenen, eindeutigen Instanz-DB zugewiesen, in dem alle internen Variablen und Zustandsdaten gespeichert werden, die für diese spezifische Instanz relevant sind.
Das Hauptziel eines Instanz-DBs ist es, die Daten eines Funktionsbausteins zu kapseln und sicherzustellen, dass mehrere Aufrufe desselben Funktionsbausteins (also mehrere Instanzen) unabhängig voneinander arbeiten können, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Dadurch wird die Wiederverwendbarkeit von Funktionsbausteinen erst richtig möglich.
Inhalte und Funktionsweise:
Ein Instanz-DB enthält alle lokalen Variablen und statischen Variablen, die innerhalb eines Funktionsbausteins deklariert sind. Beispiele hierfür sind:
- Timer-Zählwerte.
- Aktuelle Zählerstände.
- Parameter und interne Zustände eines PID-Reglers.
- Zustandsinformationen eines Motor-Funktionsbausteins (z.B. „Motor läuft“, „Fehler aktiv“).
- Puffer für Kommunikationsbausteine.
Wenn ein Funktionsbaustein aufgerufen wird, greift er automatisch auf die Daten in seinem zugehörigen Instanz-DB zu. Die Programmierumgebung verwaltet die Zuordnung zwischen FB-Instanz und Instanz-DB im Hintergrund.
Vorteile in der SPS-Programmierung:
- Wiederverwendbarkeit: Der gleiche Funktionsbaustein kann für beliebig viele gleiche Objekte (z.B. Motoren, Ventile) verwendet werden, da jede Instanz ihre eigenen Daten hat.
- Modularität und Kapselung: Trennung von Code und Daten. Die internen Daten des FBs sind von außen nur über die definierte Schnittstelle zugänglich, was die Komplexität reduziert.
- Fehlervermeidung: Verhindert Datenkonflikte, die bei der Verwendung globaler Variablen für zustandsbehaftete Bausteine auftreten könnten.
- Übersichtlichkeit und Wartbarkeit: Erleichtert das Verständnis und die Fehlersuche, da die Daten direkt einem spezifischen Objekt (Instanz) zugeordnet sind.
- Online-Beobachtung: Die Daten in einem Instanz-DB können online beobachtet werden, um den aktuellen Zustand einer spezifischen Instanz zu analysieren.
Instanz-DBs sind ein Kernkonzept der objektorientierten und strukturierten SPS-Programmierung und sind entscheidend für die effiziente Entwicklung komplexer Automatisierungslösungen.
→ Siehe auch: Instanz, FB (Funktionsbaustein), Datenbaustein (DB), Global-DB, SPS-Programmierung, Baustein
