Function Block Diagram Editor (FBD)

Ueberblick

Das Function Block Diagram (FBD) ist eine der drei grafischen IEC-61131-3- Sprachen, die ForgeIEC Studio unterstuetzt. Ein FBD-Programm besteht aus Funktions- und Funktionsblock-Aufrufen, die ueber explizite Drahtverbindungen (Wires) miteinander und mit Eingangs- bzw. Ausgangsvariablen verschaltet werden. Im Gegensatz zum Ladder Diagram gibt es im FBD keine Strom-Schienen — jede Verbindung ist ein einzelner Draht, der einen Output-Pin mit einem oder mehreren Input-Pins koppelt.

Editor-Layout

Der FBD-Editor ist ein dreiteiliges Widget:

+---------------------------------------------+
| Toolbar (Select | Wire | Block | Var | ...) |
+--------------------------------+------------+
|                                |            |
|       QGraphicsView            |  Variablen |
|       Grid + Zoom + Pan        |  -tabelle  |
|                                |  (rechts)  |
|                                |            |
+--------------------------------+------------+

Toolbar oben: Werkzeugumschaltung (Select, Wire, Block einfuegen, In-/Out-Variable einfuegen, Kommentar, Zoom).
QGraphicsView: Die eigentliche Zeichenflaeche mit Hintergrund-Grid (10 px fein, 50 px Major) und Maus-Pan (Mittlere Maustaste). Mausrad zoomt um den Cursor.
Variablentabelle rechts: Andockbar, zeigt die lokalen Variablen der POU. Drag-and-Drop aus der Tabelle erzeugt ein In-/Out-Variable-Item im Editor.

Werkzeuge

Tool	Wirkung
Select	Auswahl, Verschieben, Loeschen von Items.
Wire	Klick auf einen Output-Port, dann Klick auf einen Input-Port — Verbindung wird angelegt.
Block einfuegen	Funktion oder Funktionsblock aus der Library platzieren. Die Pin-Liste (Inputs links, Outputs rechts) wird automatisch aus der Library-Definition uebernommen.
InVar / OutVar einfuegen	Eingangs- oder Ausgangsvariable als Item platzieren. Der Name wird ueber ein Eingabefeld gesetzt und kann eine GVL-, Anvil- oder Bellows-qualifizierte Variable sein.
Kommentar	Freitext-Notiz ohne Semantik.

Blocks und Pins

Ein Block-Item stellt einen Aufruf einer Funktion (ADD, SEL, …) oder eines Funktionsblocks (TON, CTU, …) dar. Das Item zeigt im Header den Typ-Namen, darunter den Instanz-Namen (nur bei FBs), und auf den Seitenraendern die Ports:

        +---- TON -----+
        | tonA         |
   IN --| IN          Q|-- timeUp
   PT --| PT         ET|-- elapsed
        +--------------+

Inputs liegen immer links, Outputs immer rechts. Negierte Pins werden mit einem kleinen Kreis am Port markiert.

Library-Drag

Aus dem Library-Panel kann jeder Standard- oder User-Block per Drag-and-Drop direkt in den Editor gezogen werden. Beim Loslassen wird die Pin-Liste der Library-Definition entnommen, und bei Funktionsbloecken erzeugt der Editor automatisch eine VAR-Instanz in der lokalen Variablen-Sektion.

Round-Trip zu ST

Beim Compile uebersetzt der ForgeIEC-Compiler den FBD-Body in Structured Text. Topologische Sortierung der Bloecke nach Datenfluss bestimmt die Ausfuehrungsreihenfolge. Damit gilt: jeder FBD-Body ist semantisch gleichwertig zu einem ST-Body, und die Wahl der Sprache ist eine reine Lesbarkeitsfrage.

Beispiel — Einschaltverzoegerung mit `TON`

Eine TON (on-delay timer) verzoegert ein Eingangssignal um eine einstellbare Zeit. In FBD wuerden Sie

eine InVariable start an den IN-Pin der TON-Instanz draehten,
eine InVariable mit Wert T#5s an den PT-Pin,
den Q-Output mit einer OutVariable lampe verbinden.

In ST sieht das so aus:

PROGRAM PLC_PRG
VAR
    start  AT %IX0.0 : BOOL;
    lampe  AT %QX0.0 : BOOL;
    tmr    : TON;
END_VAR

tmr(IN := start, PT := T#5s);
lampe := tmr.Q;
END_PROGRAM

Genau diese Form generiert der Compiler aus dem FBD-Diagramm — die Variablen-Instanz tmr ist die Block-Box, und die beiden Wires sind die beiden :=-Zuweisungen.