Funktionblockdiagram

Funktionblockdiagram (FBD) ist eine grafische Programmiersprache zur Entwicklung von Steuerungslogik in speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Sie gehört zu den fünf Programmiersprachen der IEC 61131-3 und basiert darauf, Funktionen durch Funktionsblöcke abzubilden, die über Eingangs- und Ausgangsdaten miteinander verbunden sind. In einem FBD-Netz werden Blöcke wie Grundfunktionen (UND, ODER, NICHT), arithmetische Blöcke oder zeitabhängige Blöcke (TON, TOF, TP) durch Verbindungsleitungen zu einem Datenflussdiagramm verknüpft.

Ein Funktionsblock besitzt typischerweise Eingangs- und Ausgangsparameter; Blöcke können zu Hierarchien verschachtelt und zu größeren Netzen zusammengesetzt werden. Die Ausführung erfolgt in der Regel zyklisch entsprechend dem PLC-Scan. FBD betont die Datenflusstechnik, weshalb es sich gut eignet, Signale und deren Weiterverarbeitung visuell abzubilden. Typische Anwendungen umfassen Steuerungslogik, Temporisierung, Zähler, Regelkreise und Signalkonditionierung.

Vergleich zu anderen IEC-61131-3-Sprachen: Im Gegensatz zum Ladder-Diagramm (LD) legt FBD mehr Wert auf den Datenfluss statt auf schaltkontaktartige Reihenschaltungen; im Gegensatz zu Structured Text (ST) ist FBD grafisch und nicht textbasiert. Das erleichtert häufig das Abbilden komplexer Signalverarbeitungen und Wirkzusammenhänge. Der Standard zielt darauf ab, Portabilität zu unterstützen; herstellerspezifische Erweiterungen können sie jedoch einschränken.

Historisch entwickelte sich FBD innerhalb der IEC-61131-3-Normen als eine Methode zur grafischen Programmierung von SPS. Es wird weltweit in der Automatisierungs- und Prozesssteuerung eingesetzt, von Maschinensteuerungen bis Prozessanlagen. Eine gute Praxis erfordert konsistente Typisierung, klare Schnittstellen zwischen Blöcken und eine übersichtliche Blockorganisation, um Fehlfunktionen zu vermeiden.