Wesentliche Auswahlhilfe für speicherprogrammierbare Steuerungen: 5 entscheidende Merkmale für den Erfolg in der Industrieautomatisierung

1. Wahl zwischen eingebetteter und modularer E/A-Architektur

Eine der ersten Entscheidungen betrifft die physische E/A (Eingabe/Ausgabe)-Struktur. Viele Einsteigersteuerungen verfügen über „feste“ oder eingebettete E/A, bei denen digitale und analoge Anschlüsse im Gehäuse der Steuerung integriert sind. Dieses Design ist oft kostengünstig für kleine Fabrikautomatisierungs aufgaben.

Sie müssen jedoch die zukünftige Erweiterbarkeit bedenken. Eine feste Steuerung spart heute vielleicht Geld, kann aber morgen bei einer Prozessausweitung einen kompletten Systemwechsel erzwingen. Modulare Systeme erlauben es, bei Bedarf einzelne oder spezielle Karten hinzuzufügen. Außerdem sollten Sie stets prüfen, ob die kompakte Hardware eine andere, weniger leistungsfähige Softwareausstattung als die Spitzenmodelle des Herstellers benötigt.

2. Umgang mit Softwarelizenzen und Gesamtkosten

Die Softwareumgebung ist wohl der wichtigste Faktor im täglichen Arbeitsablauf. Anbieter wie Siemens, Rockwell Automation und Schneider Electric bieten verschiedene Lizenzmodelle an. Sie können auf Einmallizenzen mit dauerhafter Nutzung oder auf Jahresabonnements stoßen.

Obwohl dauerhafte Lizenzen verlockend erscheinen, sollten Sie sicherstellen, ob sie Versionsaktualisierungen einschließen. Abonnementmodelle bieten oft besseren Zugang zu den neuesten Sicherheitsupdates und Funktionen. Für Lernende bieten viele Marken kostenlose „Lite“-Versionen an. Diese Versionen beschränken jedoch häufig die Programmgröße oder Kommunikationsmöglichkeiten, was sie für große Steuerungssysteme ungeeignet macht.

3. Auswahl von Programmiersprachen für langfristige Wartung

Der IEC 61131-3 Standard definiert mehrere Programmiersprachen, darunter Kontaktplan (KOP), Funktionsbausteinsprache (FBS) und Strukturierter Text (ST). Ihre Wahl sollte regionale Normen und die Fachkenntnisse Ihres Wartungsteams berücksichtigen.

In Nordamerika ist Kontaktplan die vorherrschende Sprache, da sie elektrischen Schaltplänen ähnelt. Dagegen verwenden europäische Ingenieure häufig Funktionsbausteinsprache für komplexe Prozesssteuerungen. Aus fachlicher Sicht empfehle ich, Strukturierter Text zu erlernen, da er sich für Datenverarbeitung und rechenintensive Aufgaben eignet und modernen Hochsprachen wie C++ oder Python nahekommt.

4. Bewertung von Netzwerkprotokollen und physischer Verbindung

Im Zeitalter von Industrie 4.0 ist Vernetzung entscheidend. Die meisten modernen SPS verfügen über einen RJ45-Anschluss, doch der physische Stecker garantiert keine Protokollkompatibilität. Ein Standard-Ethernet-Anschluss kann je nach Firmware EtherNet/IP, PROFINET oder Modbus TCP unterstützen.

Planen Sie vor dem Kauf Ihre Peripheriegeräte genau. Wenn Sie Hochgeschwindigkeits-Bewegungssteuerung nutzen, stellen Sie sicher, dass die Steuerung deterministische Protokolle wie EtherCAT unterstützt. Die Verwendung nicht passender Protokolle erfordert teure Protokollumsetzer, die Verzögerungen verursachen und die Fehlersuche erschweren. Prüfen Sie stets die maximale Anzahl gleichzeitiger Verbindungen, die die Steuerung verarbeiten kann.

5. Nutzung von Webserverzugang für Fernwartung

Integrierte Webserver verändern die Art, wie Techniker mit der Hardware arbeiten. Diese Funktion ermöglicht den Zugriff auf SPS-Diagnosen über einen Standard-Webbrowser, ohne proprietäre Software installieren zu müssen. Sie können den E/A-Status überwachen, Systemprotokolle einsehen und manchmal Konfigurationsparameter anpassen.

Nach meiner Erfahrung kann ein leistungsfähiger Webserver eine einfache Bedienoberfläche (Mensch-Maschine-Schnittstelle) für grundlegende Diagnoseaufgaben ersetzen. Das senkt die Hardwarekosten und vereinfacht den Außendienst. Achten Sie jedoch darauf, dass die SPS Sicherheitsfunktionen wie HTTPS und Benutzeranmeldung bietet, um Ihr Netzwerk vor unbefugtem Zugriff zu schützen.