Forge Studio

Die Werkbank

Forge Studio ist die integrierte Entwicklungsumgebung der ForgeIEC-Plattform. Hier entsteht das SPS-Programm — vom ersten Entwurf bis zum fertigen Projekt. Wie die Werkbank in der Schmiede bietet Forge Studio alle Werkzeuge in Griffweite: Editor, Compiler, Debugger und Bussystem-Konfiguration in einer Anwendung.

IEC 61131-3: ST heute, eine Sprache je Release

Strukturierter Text ist im produktiven Einsatz (Pilotbetrieb, Release 0.2). Je Release kommt eine Sprache hinzu: 0.3 LD, 0.4 FBD, 0.5 SFC. Programme in diesen Sprachen werden derzeit noch nicht übersetzt. AWL (Anweisungsliste) wurde mit der dritten Ausgabe der IEC 61131-3 (2013) abgekündigt und ist in der aktuellen Ausgabe, IEC 61131-3:2025 (erschienen im Mai 2025), nicht mehr enthalten. ForgeIEC entwickelt sie nicht; sie bräuchte außerdem einen eigenen Übersetzungsweg nach Assembler.

Siehe Roadmap.

• Strukturierter Text (ST) — im Einsatz Hochsprache mit Syntax-Hervorhebung, Auto-Vervollständigung und Tree-sitter-basiertem Parsing; eigener Compiler-Kern, der auch die objektorientierten Erweiterungen (METHOD, INTERFACE, EXTENDS) beherrscht
• Kontaktplan (KOP/LD) — geplant: 0.3 Vertraute Darstellung für Schaltlogik, direkt am Bildschirm verdrahten
• Funktionsbausteindiagramm (FBS/FBD) — geplant: 0.4 Grafischer Editor mit Baustein-Bibliothek und Drag-and-Drop
• Ablaufsprache (AS/SFC) — geplant: 0.5 Schrittkettendiagramme für Sequenzsteuerungen mit Transitionen und Aktionen
• Anweisungsliste (AWL/IL) — abgekündigt wird nicht weiterentwickelt und nicht übersetzt

Dokumentation im Projekt

Die Dokumentation lebt im Projekt. Jede POU, jede Variable und jeder Datentyp trägt ihre eigene Beschreibung als Markdown, gespeichert in derselben PLCopen-XML-Datei wie das Programm. Was im Code steht, wird mit dem Code versioniert, kopiert und ausgeliefert, ohne Nebendokument, das veraltet. Beim Import von Structured Text übernimmt ForgeIEC Ihre vorhandenen (* … *)-Kommentare gleich als Dokumentation.

Gespeichert wird nach IEC 61131-10 / PLCopen TC6: <documentation><xhtml> am jeweiligen Knoten, die Projektbeschreibung in <contentHeader><Comment>. Variablen tragen neben der Dokumentation eine HMI-Beschriftung und ein BMK nach IEC 81346, bis hinunter zum einzelnen Array-Element. Alle Texte sind über die MCP-Schnittstelle lesbar, so dass ein KI-Assistent, auch ein lokal betriebenes Modell, die Doku mitlesen kann.

Aus Structured Text erzeugt ForgeIEC auf Anfrage ein Ablaufdiagramm im Mermaid-Format, das der KI-Assistent lesen und Ihnen zeigen kann.

Der KI-Assistent (Persona „Doc“) liest das Projekt und schlägt Markdown-Dokumentation vor; er läuft auch mit einem lokalen Modell (LM Studio oder jeder OpenAI-kompatible Endpunkt).

stateDiagram-v2
    [*] --> VentilZu
    VentilZu --> VentilAuf: feuchte < 30.0 AND NOT regen
    VentilAuf --> VentilZu: laufzeit.Q OR regen

Syntax-Hervorhebung mit Tree-sitter

Forge Studio verwendet Tree-sitter für inkrementelles Parsing des Quellcodes. Das bedeutet:

• Präzise Syntax-Hervorhebung auch bei unvollständigem Code
• Strukturelles Verständnis des Programms während der Eingabe
• Schnelle Navigation zwischen Deklarationen und Referenzen
• Keine regulären Ausdrücke — echte Grammatik

Bussystem-Integration

Die an etablierten IEC-61131-3-IDEs orientierte Bussystem-Verwaltung ist direkt in die Entwicklungsumgebung integriert:

• Segment-Hierarchie mit Geräten und Variablen im Projektbaum
• Automatische IEC-Adressvergabe ohne Kollisionen
• Netzwerk-Scanner für Geräteerkennung
• Diff-Ansicht bei Änderungen zwischen Editor und Laufzeitsystem
• Automatische Generierung der VAR_ANVIL-Transportschicht

Verbindung zur Laufzeitumgebung

Forge Studio kommuniziert über gRPC mit dem Anvil-Server (anvild):

• Übersetzung in zwei Stufen — das Studio übersetzt IEC-Code in C++-Quelltext und schickt ihn verschlüsselt an die Steuerung; dort baut die Runtime ihn mit g++ — die Steuerung braucht also make und g++, aber keinen IEC-Compiler
• Verschlüsselter Upload — AES-256-GCM-verschlüsselte Übertragung auf das Zielsystem
• Live-Debugging — Variablen in Echtzeit beobachten und forcieren während die SPS läuft
• Benutzerverwaltung — Mehrbenutzerbetrieb mit Rechtesystem und First-Login-Workflow nach Industrie-Standard

Standardbibliothek

Vollständige IEC-Standardbibliothek in einer SQLite-Datenbank:

• Zähler (CTU, CTD, CTUD)
• Timer (TON, TOF, TP)
• Flankenbausteine (R_TRIG, F_TRIG)
• Bistabile Elemente (SR, RS)
• Typkonvertierungen und mathematische Funktionen
• Erweiterbar durch benutzerdefinierte Bausteine

Technische Eckdaten

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