Kurz erklärt
Eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) ist ein digitales Steuergerät, das Maschinen und Anlagen anhand eines gespeicherten Programms zyklisch steuert.
Inhalt
Was ist SPS?
Eine speicherprogrammierbare Steuerung liest Signale von Sensoren und Schaltern ein, verarbeitet sie nach einem Anwenderprogramm und steuert Aktoren wie Motoren, Ventile oder Anzeigen. Sie hat in der Industrie die früher üblichen festverdrahteten Relais- und Schützsteuerungen weitgehend abgelöst, weil sich die Logik per Software ändern lässt.
Typisch ist ein modularer Aufbau aus Stromversorgung, Zentraleinheit (CPU), digitalen und analogen Ein- und Ausgabemodulen, Kommunikationsbaugruppen und gegebenenfalls Spezialmodulen etwa für Zählaufgaben oder Positionierung. Das Programm wird zyklisch abgearbeitet: Eingänge lesen, Programm ausführen, Ausgänge schreiben. Die Dauer eines Durchlaufs heißt Zykluszeit. Die Programmiersprachen sind in IEC 61131-3 genormt, darunter Kontaktplan (KOP), Funktionsbausteinsprache (FUP), Strukturierter Text (ST) und Ablaufsprache (AS).
Steuerungen sind oft deutlich länger im Einsatz als die jeweilige Gerätegeneration lieferbar ist. Ältere Baureihen werden abgekündigt, Ersatz-CPUs und Module sind dann nur noch begrenzt verfügbar. Spätestens dann stellt sich die Frage nach Bevorratung oder Migration auf eine aktuelle Generation, die meist Anpassungen an Programm, Hardware und Vernetzung erfordert.
Praxis in Instandhaltung und Beschaffung
Das aktuelle Anwenderprogramm sollte gesichert und versioniert vorliegen, zusammen mit der Hardwarekonfiguration und den Lizenzen der Programmiersoftware. Für Ersatzteilanfragen werden die vollständige Artikelnummer, der Ausgabestand der Baugruppe und gegebenenfalls die Firmware-Version benötigt, da diese die Kompatibilität bestimmen.
Synonyme und Abkürzungen: Speicherprogrammierbare Steuerung · PLC · Programmable Logic Controller · Steuerung
Häufige Fragen
Welche Programmiersprachen gibt es für eine SPS?
Die Norm IEC 61131-3 beschreibt mehrere Sprachen: grafisch den Kontaktplan (KOP), die Funktionsbausteinsprache (FUP) und die Ablaufsprache (AS), textuell den Strukturierten Text (ST). Die Anweisungsliste (AWL) gilt in neueren Ausgaben der Norm als auslaufend. Welche Sprachen eine Steuerung konkret unterstützt, hängt von der Programmierumgebung ab.
Was ist die Zykluszeit einer SPS?
Die Zykluszeit ist die Zeit, die eine Steuerung für einen vollständigen Durchlauf benötigt: Eingänge einlesen, Programm ausführen und Ausgänge setzen. Sie hängt von Programmumfang, Rechenleistung und Kommunikationslast ab. Für zeitkritische Aufgaben ist eine kurze und gleichmäßige Zykluszeit wichtig; viele Steuerungen überwachen sie und gehen bei Überschreitung in einen Fehlerzustand.
Was tun, wenn eine SPS abgekündigt ist?
Zunächst sollten installierte Baugruppen, ihr Zustand und vorhandene Reserven erfasst werden. Kurzfristig sichern Bevorratung oder ein letzter Kauf den Betrieb, mittelfristig ist eine Migration auf eine aktuelle Steuerungsgeneration zu planen. Dazu gehören Programmumstellung, Prüfung der Peripherie und eine geplante Inbetriebnahme. Eine gesicherte, kommentierte Programmversion erleichtert jeden dieser Schritte.
Welche Angaben braucht man, um ein SPS-Modul zu ersetzen?
Notwendig sind die vollständige Artikelnummer, der Ausgabe- oder Hardwarestand und bei CPUs die Firmware-Version. Hilfreich sind außerdem Angaben zur Steckplatzbelegung, zum Bussystem und zur eingesetzten Programmiersoftware. Ein abweichender Ausgabestand kann dazu führen, dass ein Modul nicht ohne Anpassung der Hardwarekonfiguration erkannt wird.