IEC 61131-3: Die SPS-Programmiersprachen erklärt
Überblick über den IEC-61131-3-Standard und seine Programmiersprachen: Kontaktplan (KOP), Funktionsplan (FUP), Strukturierter Text (SCL), Ablaufsprache (GRAPH) und die abgekündigte Anweisungsliste (AWL).
IEC 61131-3: Die SPS-Programmiersprachen erklärt
IEC 61131-3 ist der internationale Standard der Programmiersprachen für speicherprogrammierbare Steuerungen definiert. Erstveröffentlichung: Dezember 1993. Vierte Edition: Mai 2025. Der Standard definiert vier aktive Sprachen — drei grafische und eine textuelle — plus eine fünfte (Anweisungsliste) die 2013 abgekündigt und in der 2025er-Edition formal entfernt wurde.
Die fünf Sprachen im Überblick
| Sprache | Typ | IEC-Name | Siemens-Name | Einsatz |
|---|---|---|---|---|
| KOP | Grafisch | Ladder Diagram (LD) | KOP (Kontaktplan) | Binäre Logik, diskrete Steuerung |
| FUP | Grafisch | Function Block Diagram (FBD) | FUP (Funktionsplan) | Prozesssteuerung, Analogwertverarbeitung |
| SCL | Textuell | Structured Text (ST) | SCL (Structured Control Language) | Berechnungen, Datenverarbeitung, Algorithmen |
| GRAPH | Grafisch | Sequential Function Chart (SFC) | GRAPH (S7-Graph) | Schrittketten, Batchprozesse |
| AWL | Textuell | Instruction List (IL) | AWL (Anweisungsliste) | Abgekündigt. Nur Legacy-Kompatibilität |
Kontaktplan (KOP / LD)
KOP stammt aus der Relaistechnik — über 100 Jahre alt. Er sieht aus wie ein Stromlaufplan, damit Elektriker und Instandhalter SPS-Programme lesen und ändern können.
Stärken: Intuitiv für Elektriker. Hervorragend zum Debuggen — Signalfluss visuell sichtbar. Ideal für komplexe Binärlogik mit vielen Verriegelungen.
Schwächen: Wird umständlich bei Berechnungen, String-Verarbeitung, Schleifen. Ein einfaches IF temperatur > 50.0 THEN alarm := TRUE braucht in KOP mehrere Elemente, in SCL eine Zeile.
Einsatz: Diskrete Fertigung, Maschinenverriegelungen, einfache Förderband-Steuerung, alles wo Instandhaltungselektriker das Programm verstehen müssen.
Funktionsplan (FUP / FBD)
FUP stellt Logik als verknüpfte Funktionsbausteine dar — ähnlich Schaltplänen in der Elektronik.
Stärken: Natürliche Darstellung für Analogverarbeitung (PID-Regler, Skalierung). Wiederverwendbare Bausteine.
Einsatz: Prozesssteuerung (Chemie, Pharma, Lebensmittel), PID-Regelung, Analogsignal-Verarbeitung.
Strukturierter Text (SCL / ST)
SCL ist eine Hochsprache basierend auf Pascal. Die mächtigste und flexibelste IEC-61131-3-Sprache: IF/THEN/ELSE, CASE, FOR, WHILE, REPEAT, Arrays, Strukturen, benutzerdefinierte Typen.
Stärken: Kompakt für Berechnungen. Unterstützt komplexe Datenstrukturen und Algorithmen. Kein Performance-Nachteil auf S7-1500 (native Ausführung).
Schwächen: Schwieriger visuell zu debuggen als KOP.
Einsatz: Berechnungen, Rezeptverwaltung, Datenverarbeitung, Kommunikation. Siemens empfiehlt SCL als bevorzugte Sprache für alle neuen Standardbausteine auf S7-1500.
Ablaufsprache (GRAPH / SFC)
GRAPH modelliert sequentielle Prozesse als Folge von Schritten und Übergangsbedingungen.
Stärken: Ideal für Batchprozesse, Maschinensequenzen, jeden Prozess der einer definierten Reihenfolge folgt.
Einsatz: Batchsteuerung (ISA-88/S88), Verpackungsmaschinen, CNC-Werkzeugmaschinen, Wasch-/Reinigungs-/Befüllsequenzen.
Anweisungsliste (AWL / IL) — Abgekündigt
AWL ist eine Low-Level-Textsprache ähnlich Assembler. Sie arbeitet auf einem Akkumulatormodell: Wert laden, Operation ausführen, Ergebnis speichern.
Status: Abgekündigt in IEC 61131-3:2013 (3. Edition). Formal entfernt in IEC 61131-3:2025 (4. Edition). Siemens unterstützt AWL auf S7-300/400 nativ und auf S7-1500 im Emulationsmodus. S7-1200 unterstützt AWL in Haupt-OBs gar nicht.
Warum entfernt: AWL bot keinen Vorteil gegenüber SCL, war aber schwerer zu lesen, warten und debuggen.
Was mit bestehendem AWL-Code tun: Siehe unseren AWL nach SCL Konvertierungsleitfaden.
Siemens-Namen vs. IEC-Namen
| IEC-Name | Siemens deutsch | Siemens international | Allen-Bradley |
|---|---|---|---|
| LD | KOP | LAD | Ladder Logic |
| FBD | FUP | FBD | Function Block Diagram |
| ST | SCL | SCL | Structured Text |
| SFC | GRAPH | GRAPH | Sequential Function Chart |
| IL | AWL | STL | — (nicht unterstützt) |
Sprachen mischen
IEC 61131-3 erlaubt explizit das Mischen von Sprachen. Jeder Baustein kann in einer anderen Sprache geschrieben sein:
- OB1 in KOP/FUP: Visueller Überblick, Bausteinaufrufe
- FBs in SCL: Komplexe Logik, Berechnungen
- Sequenz-FBs in GRAPH: Schrittbasierte Maschinenabläufe
- Einfache Verriegelungen in KOP: Leicht lesbar für Instandhaltung
Häufig gestellte Fragen
Welche Sprache zuerst lernen?
Elektriker: KOP. Softwareentwickler: SCL. Beide unverzichtbar — die andere als zweites lernen.
Ist AWL wirklich tot?
Für Neuentwicklung ja — 2025 aus IEC entfernt. Aber Milliarden bestehender AWL-Zeilen in laufenden Anlagen brauchen Wartung für Jahrzehnte. AWL-Kenntnis bleibt wertvoll.
Teil der IEC-61131-3-Referenz. Gepflegt von PLCcheck.ai. Keine Verbindung zu Siemens AG oder IEC.
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