Tutorial: SCL-Code aus CSV generieren (ISA-88 Design-Spezifikation)

Von der Tabelle zum SPS-Code

Das manuelle Programmieren von ISA-88-Zustandsautomaten im TIA Portal ist mühsam und fehleranfällig. Das FDS-Modul (Functional Design Specification) ermöglicht es Ihnen, Ihre Ausrüstung (Control Modules) und Phasensequenzen in einer einfachen CSV-Datei zu beschreiben und generiert dann automatisch produktionsreife SCL-Funktionsbausteine — komplett mit HOLD/ABORT-Behandlung, Zustandsautomatenlogik und korrekten E/A-Deklarationen.

Voraussetzungen

T-IA Connect installiert und aktiv
Ein geöffnetes TIA Portal Projekt (V16–V21)
Eine CSV-Datei mit Ihrer Design-Spezifikation (oder verwenden Sie das Beispiel unten)

Schritt 1: CSV-Datei vorbereiten

Die CSV folgt dem ISA-88-Standard mit zwei Abschnitten: [CmTypes] für Ausrüstungsdefinitionen (Ventile, Pumpen, Sensoren) und [Phases] für Sequenzlogik (Zustandsautomaten). Hier ein minimales Beispiel:

design-spec.csv

[CmTypes]
CmType;Variable;Direction;DataType;Description
Valve;Cmd_Open;Out;Bool;Open command
Valve;Sts_Opened;In;Bool;Opened feedback
Valve;Sts_Closed;In;Bool;Closed feedback
Pump;Cmd_Run;Out;Bool;Run command
Pump;Sts_Running;In;Bool;Running feedback
Pump;Speed_SP;Out;Real;Speed setpoint
TempSensor;Value;In;Real;Temperature value
TempSensor;Sts_Fault;In;Bool;Sensor fault

[Phases]
PhaseType;Step;StepName;IsInitial;IsFinal;EntryAction;Condition;NextStep
Fill;10;Init;TRUE;;;"Execute=TRUE";20
Fill;20;OpenValve;;;"Valve.Cmd_Open:=TRUE";"Valve.Sts_Opened=TRUE";30
Fill;30;StartPump;;;"Pump.Cmd_Run:=TRUE";"TempSensor.Value>=80.0";40
Fill;40;StopPump;;;"Pump.Cmd_Run:=FALSE";"TRUE";50
Fill;50;CloseValve;;;"Valve.Cmd_Open:=FALSE";"Valve.Sts_Closed=TRUE";60
Fill;60;Done;;TRUE;"Pump.Cmd_Run:=FALSE";"TRUE";

Die CSV verwendet Semikolons als Trennzeichen. Jeder CmType definiert die E/A-Schnittstelle eines Ausrüstungsmoduls, und jede Phase definiert einen Zustandsautomaten mit Schritten, Eintrittsaktionen und Übergangsbedingungen.

Schritt 2: Design-Spezifikation laden

Sie können die CSV auf drei Arten laden: über die FDS-Seite in der Seitenleiste der Desktop-App, über die REST-API oder über die MCP-Tools des KI-Copiloten. Hier die API-Methode:

curl — POST /api/design-spec/load

curl -X POST http://localhost:9000/api/design-spec/load \
  -H "Content-Type: multipart/form-data" \
  -F "file=@design-spec.csv"

Response

{
  "success": true,
  "areas": 1,
  "processCells": 1,
  "unitTypes": 1,
  "cmTypes": 3,
  "phases": 1
}

Nach dem Laden wird die CSV im Ordner .tia-connect/cdc/ neben Ihrem TIA-Projekt gespeichert und beim nächsten Mal automatisch neu geladen.

Schritt 3: Das geparste Modell erkunden

Nach dem Laden parst T-IA Connect die CSV in eine ISA-88-Hierarchie: Area → ProcessCell → UnitType → Control Modules + Phases. Sie können das Ergebnis inspizieren:

curl — GET /api/design-spec/model

# Get the full ISA-88 hierarchy
curl http://localhost:9000/api/design-spec/model

# List all phases
curl http://localhost:9000/api/design-spec/phases

Response

{
  "areas": [{
    "name": "Area1",
    "processCells": [{
      "name": "PC1",
      "unitTypes": [{
        "name": "Unit1",
        "cmTypes": [
          { "name": "Valve", "variables": 3 },
          { "name": "Pump", "variables": 3 },
          { "name": "TempSensor", "variables": 2 }
        ],
        "phases": [
          { "name": "Fill", "steps": 6 }
        ]
      }]
    }]
  }]
}

// GET /api/design-spec/phases
[
  {
    "name": "Fill",
    "steps": ["Init", "OpenValve", "StartPump",
              "StopPump", "CloseValve", "Done"]
  }
]

Schritt 4: SCL-Code generieren

Generieren Sie den SCL-Funktionsbaustein für eine beliebige Phase. Der Generator erstellt einen vollständigen Zustandsautomaten mit VAR_INPUT (Execute, Abort, Hold + benutzerdefinierte Variablen), VAR_OUTPUT (Done, Active, Held, Error) und einer CASE-Anweisung mit allen Schritten.

curl — POST /api/design-spec/generate

curl -X POST http://localhost:9000/api/design-spec/generate \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{ "phase": "Fill" }'

Response

FUNCTION_BLOCK "FB_Fill"

VAR_INPUT
    Execute : Bool;
    Abort   : Bool;
    Hold    : Bool;
    Valve   : "UDT_Valve";
    Pump    : "UDT_Pump";
    TempSensor : "UDT_TempSensor";
END_VAR

VAR_OUTPUT
    Done   : Bool;
    Active : Bool;
    Held   : Bool;
    Error  : Bool;
END_VAR

VAR
    _Step      : Int;
    _StepEntry : Bool;
END_VAR

BEGIN
CASE #_Step OF
    0:  // IDLE
        IF #Execute THEN
            #Active := TRUE;
            #_Step := 10;
        END_IF;

    10: // Init
        IF Execute = TRUE THEN
            #_Step := 20;
        END_IF;

    20: // OpenValve
        IF #_StepEntry THEN
            #Valve.Cmd_Open := TRUE;
        END_IF;
        IF #Valve.Sts_Opened = TRUE THEN
            #_Step := 30;
        END_IF;

    30: // StartPump
        IF #_StepEntry THEN
            #Pump.Cmd_Run := TRUE;
        END_IF;
        IF #TempSensor.Value >= 80.0 THEN
            #_Step := 40;
        END_IF;

    40: // StopPump
        IF #_StepEntry THEN
            #Pump.Cmd_Run := FALSE;
        END_IF;
        IF TRUE THEN
            #_Step := 50;
        END_IF;

    50: // CloseValve
        IF #_StepEntry THEN
            #Valve.Cmd_Open := FALSE;
        END_IF;
        IF #Valve.Sts_Closed = TRUE THEN
            #_Step := 60;
        END_IF;

    60: // Done
        IF #_StepEntry THEN
            #Pump.Cmd_Run := FALSE;
        END_IF;
        #Done := TRUE;
        #Active := FALSE;
        #_Step := 0;
END_CASE;

// HOLD management
IF #Hold AND #Active THEN
    #Held := TRUE;
END_IF;

// ABORT management
IF #Abort AND #Active THEN
    #Active := FALSE;
    #_Step := 0;
END_IF;

END_FUNCTION_BLOCK

Schritt 5: In TIA Portal importieren

Der letzte Schritt generiert den SCL-Code, verpackt ihn in SimaticML-XML, importiert ihn in TIA Portal und kompiliert automatisch zur Validierung. Alles in einem einzigen API-Aufruf:

curl — POST /api/design-spec/generate-and-import

curl -X POST http://localhost:9000/api/design-spec/generate-and-import \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{ "phase": "Fill", "device": "PLC_1" }'

Response

{
  "phase": "Fill",
  "blockName": "FB_Fill",
  "imported": true,
  "compiled": true,
  "errors": [],
  "warnings": 0
}

Was Sie erhalten

Einen vollständigen ISA-88-Funktionsbaustein mit Zustandsautomat, HOLD/ABORT-Logik und typisierten E/A — in Sekunden aus einer einfachen Tabelle generiert. Schluss mit dem manuellen Programmieren repetitiver Steuerungslogik.

Testen Sie es jetzt mit Ihren eigenen Design-Spezifikationen mit T-IA Connect.