Poradnik: Generowanie kodu SCL z CSV (specyfikacja projektowa ISA-88)

Od arkusza kalkulacyjnego do kodu PLC

Ręczne programowanie maszyn stanów ISA-88 w TIA Portal jest żmudne i podatne na błędy. Moduł FDS (Funkcjonalna Specyfikacja Projektowa) pozwala opisać urządzenia (moduły sterowania) i sekwencje faz w prostym pliku CSV, a następnie automatycznie generuje gotowe do produkcji bloki funkcyjne SCL — z obsługą HOLD/ABORT, logiką maszyny stanów i prawidłowymi deklaracjami I/O.

Wymagania wstępne

T-IA Connect zainstalowany i uruchomiony
Otwarty projekt TIA Portal (V16–V21)
Plik CSV ze specyfikacją projektową (lub użyj poniższego przykładu)

Krok 1: Przygotuj plik CSV

CSV jest zgodny ze standardem ISA-88 i zawiera dwie sekcje: [CmTypes] dla definicji urządzeń (zawory, pompy, czujniki) oraz [Phases] dla logiki sekwencji (maszyny stanów). Oto minimalny przykład:

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";

CSV używa średników jako separatorów. Każdy CmType definiuje interfejs I/O modułu urządzenia, a każda Phase definiuje maszynę stanów z krokami, akcjami wejściowymi i warunkami przejścia.

Krok 2: Załaduj specyfikację projektową

CSV można załadować na trzy sposoby: przez stronę FDS w pasku bocznym aplikacji desktopowej, przez REST API lub przez narzędzia MCP kopilota AI. Oto metoda API:

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
}

Po załadowaniu CSV jest zapisywany w folderze .tia-connect/cdc/ obok projektu TIA i zostanie automatycznie ponownie załadowany następnym razem.

Krok 3: Przeglądanie sparsowanego modelu

Po załadowaniu T-IA Connect parsuje CSV do hierarchii ISA-88: Area → ProcessCell → UnitType → Moduły Sterowania + Fazy. Możesz sprawdzić wynik:

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"]
  }
]

Krok 4: Wygeneruj kod SCL

Wygeneruj blok funkcyjny SCL dla dowolnej fazy. Generator tworzy kompletną maszynę stanów z VAR_INPUT (Execute, Abort, Hold + zmienne niestandardowe), VAR_OUTPUT (Done, Active, Held, Error) oraz instrukcją CASE ze wszystkimi krokami.

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

Krok 5: Importuj do TIA Portal

Ostatni krok generuje SCL, opakowuje go w XML SimaticML, importuje do TIA Portal i automatycznie kompiluje w celu walidacji. Wszystko w jednym wywołaniu API:

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
}

Co otrzymujesz

Kompletny blok funkcyjny ISA-88 z maszyną stanów, logiką HOLD/ABORT i typowanymi I/O — wygenerowany w kilka sekund z prostego arkusza kalkulacyjnego. Koniec z ręcznym programowaniem powtarzalnej logiki sterowania.

Wypróbuj teraz z własnymi specyfikacjami projektowymi, używając T-IA Connect.