Was ist eine SPS?
Eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) – international als PLC (Programmable Logic Controller) bekannt – ist ein industrielles Computersystem, das speziell für die Steuerung und Regelung von Maschinen und Anlagen entwickelt wurde. Sie ersetzt klassische Relaissteuerungen durch flexible, programmierbare Logik.
Funktionsweise
Eine SPS arbeitet in einem zyklischen Dreischritt:
- Eingänge lesen: Sensorsignale, Schalterstellungen und Messwerte werden eingelesen
- Programm abarbeiten: Die programmierte Steuerungslogik verarbeitet die Eingangsdaten
- Ausgänge setzen: Steuerbefehle werden an Aktoren (Motoren, Ventile, Relais) ausgegeben
Dieser Zyklus läuft typischerweise in wenigen Millisekunden ab und gewährleistet Echtzeitfähigkeit.
Programmierung
SPS-Systeme werden nach der Norm IEC 61131-3 programmiert. Gängige Sprachen sind:
- Strukturierter Text (ST): Textbasiert, ähnlich wie Pascal
- Kontaktplan (KOP/LD): Grafisch, basiert auf Relaislogik
- Funktionsbausteinsprache (FBS/FBD): Grafische Verknüpfung von Funktionsblöcken
- Anweisungsliste (AWL/IL): Assembler-ähnliche Sprache
Einsatzgebiete
- Fertigungsautomation: Produktionslinien, Montagestraßen, Verpackungsanlagen
- Prüfstände: Automatisierte Testabläufe in Laboren und Qualitätssicherung
- Gebäudetechnik: Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK)
- Wasser- und Abwassertechnik: Pumpensteuerung, Aufbereitungsanlagen
SPS und HMI
Moderne Anlagen kombinieren SPS-Steuerungen mit HMI-Oberflächen, um Bedienern eine intuitive Visualisierung und Steuerung zu ermöglichen. Die Kommunikation erfolgt häufig über Protokolle wie OPC UA, Modbus oder PROFINET.
Bekannte Hersteller
| Hersteller | SPS-Reihe |
|---|---|
| Siemens | SIMATIC S7-1200, S7-1500 |
| Beckhoff | TwinCAT (PC-basierte Steuerung) |
| WAGO | PFC100, PFC200 |
| Allen-Bradley | CompactLogix, ControlLogix |
