IEC 61131-3: Methoden, Eigenschaften und Vererbung (Update)

Eine bewährte Methode um die Komplexität von Softwaresystemen zu bewältigen ist die objektorientierte Programmierung (OOP). Bisher eine Domäne von Programmiersprachen wie C++, Java oder C#, steht dieses Konzept mit der IEC 61131-3 auch der SPS-Programmierung zur Verfügung.

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IEC 61131-3: Namensräume

Mit der 3rd Edition der IEC 61131-3 wurde das Prinzip der Namespaces (Namensräume) eingeführt. Namespaces gruppieren Elemente wie Variablen, Bausteine, Datentypen und Bibliotheken in zusammengehörige Einheiten. Ein Element wird dadurch nicht mehr nur durch seinen Namen, sondern auch durch seinen zugehörigen Namespace benannt.

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IEC 61131-3: Das ‘Command’ Pattern

Durch den Aufruf einer Methode kann an einem Funktionsblock ein Befehl ausgeführt werden. Funktionsblock A ruft eine Methode von Funktionsblock B auf. So weit so gut. Doch wie lässt sich der Austausch solcher “Befehle” zwischen mehreren Funktionsblöcken flexibel gestalten? Das Command Pattern liefert hier einen interessanten Ansatz.

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IEC 61131-3: Arrays mit variabler Länge

Bei der Deklaration von Arrays musste bisher immer eine konstante Größe angegeben werden. Ab der 3rd Edition der IEC 61131-3 können Arrays mit einer variablen Länge deklariert werden. Funktionen lassen sich dadurch deutlich generischer anlegen als bisher.

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IEC 61131-3: Coding Guidelines

Der Wunsch, die Qualität von Software zu erhöhen, ist sehr wahrscheinlich nur unwesentlich jünger als die Softwareentwicklung an sich. Gerade bei großen Projekten mit mehreren Entwicklern, sollte zu Beginn ein Regelwerk festgelegt werden, welches die Richtlinien für die Softwareentwicklung definiert. Erfreulicherweise hat die PLCopen vor einiger Zeit einen Entwurf speziell für die IEC 61131-3 veröffentlicht.

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IEC 61131-3: Das ‘Abstract Factory’ Pattern

Sollen Instanzen eines Funktionsblocks anlegt werden, so muss vor dem Compilieren der genaue Typ des Funktionsblocks bekannt sein. Durch diese feste Zuordnung kann das Verhalten einer Anwendung nur schwer erweitert werden. Dieses ist z.B. der Fall, wenn sich der Funktionsblock in einer Bibliothek befindet und somit der Zugriff auf den Quellcode nicht möglich ist. Die Instanz-Variable ist fest an einen bestimmten Typ gebunden. Eine Klassenfabrik kann helfen diese starren Strukturen aufzubrechen.

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IEC 61131-3: Objektkomposition mit Hilfe von Interfaces

Während der Begriff der Vererbung gerne und häufig verwendet wird, so wird der Einsatz von Interfaces eher selten behandelt. Dabei bieten Interfaces etliche Vorteile, die die Flexibilität eines SPS-Programms erhöhen und auch die Wartbarkeit verbessern. Der folgende Post soll die Möglichkeiten von Interfaces in Zusammenhang mit der IEC 61131-3 vorstellen.

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MEF Teil 4 – Vererbung mit Composable Parts

Klassen, welche die Attribute Import und Export enthalten, können von anderen Klassen geerbt werden. Das Verhalten vom Managed Extensibility Framework (MEF) hat hierbei einige Besonderheiten, auch in Bezug auf mögliche Metadaten. Hilfestellung bietet das Attribut InheriedExport.

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IEC 61131-3: Weitere Spracherweiterungen

Bisher lag der Schwerpunkt meiner Posts in den objektorientierten Erweiterungen. Es gibt aber noch einige allgemeine, meist nicht so tiefgreifende, Neuerungen innerhalb von TwinCAT 3. Im Folgenden sollen diese kurz vorgestellt werden.

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IEC 61131-3: Namespaces

Mit CodeSys V3 wurde das Prinzip der Namespaces (Namensräume) eingeführt. Namespaces gruppieren Variablen und Bibliotheken in zusammengehörige Einheiten. Ein Element wird dadurch nicht mehr nur durch seinen Namen, sondern auch durch seinen zugehörigen Namespace benannt.

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