Speicherprogrammierbare Steuerungen sind die ideale Lösung, wenn Anwendungen, Maschinen, Anlagen und Prozesse mithilfe digitaler Technik individuell gesteuert oder geregelt werden sollen. SPS-Systeme sind im Alltag allgegenwärtig und werden nicht nur in der industriellen Fertigung verwendet. Selbst in Ampelschaltungen, in Fahrstühlen, Krananlagen oder für die Gebäudeautomatisierung werden vorzugsweise SPS-Systeme eingesetzt. Im internationalen Sprachgebrauch wird eine speicherprogrammierbare Steuerung auch als PLC, also als Programmable Logic Controller bezeichnet.

Neben dem rein zyklischen Programmablauf gibt es noch den zyklischen Programmablauf mit Unterbrechungsverarbeitung. Sobald ein Ereignis auftritt, wird der zyklische Programmablauf unterbrochen und ein extra dafür vorgesehener Programmcode abgearbeitet. Anschließend kehrt das System wieder zum zyklischen Arbeitsablauf zurück.  

Bei einer ereignisgesteuerten Programmbearbeitung werden alle möglichen Ereignisse aufgelistet, die dann im Anwenderprogramm die dafür vorgesehenen Programmteile aufrufen.

Allerdings haben Speicherprogrammierbare Steuerungen auch einige wenige Nachteile, die wir nicht verschweigen wollen. Neben dem teilweise recht hohen finanziellen Aufwand ist für die Programmierung gut geschultes Personal erforderlich.

Wann ist eine SPS sinnvoll?

Die Entscheidung, ob eine SPS sinnvoll ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab und lässt sich nur durch eine Kosten-Nutzen-Analyse durchführen. Dabei muss im Vorfeld geklärt werden, welche Funktionen die SPS abdecken muss, welche Ein- und Ausgänge benötigt werden und welche Schnittstellen erforderlich sind. Mit diesen Angaben lassen sich die infrage kommenden Systeme schon etwas eingrenzen. Bei der finalen Entscheidung darf aber nicht nur der Kaufpreis entscheidend sein. Auch die Folgekosten für Betrieb und Wartung müssen berücksichtigt werden. Wenn die entstehenden Kosten mit den erwarteten Einsparungen verglichen werden, kann die Frage nach dem sinnvollen Einsatz sehr schnell beantwortet werden.

Wie wird die passende SPS ausgewählt?

Die Angebotsvielfalt bei den SPS-Systemen ist mittlerweile so groß, dass die Auswahl schwierig wird. Neben den technischen Leistungsmerkmalen ist es auch wichtig, dass sich die Steuerung optimal in die Infrastruktur der bestehenden IT-Anlagen integrieren lässt. Aber auch Schulung, Wartung und Support durch den Hersteller sind entscheidende Auswahlkriterien. Der Preis selbst spielt eine eher untergeordnete Rolle, da er sich letztendlich früher oder später durch die gesteigerte Effizienz der Anlage amortisiert. Sollten bereits Automatisierungslösungen von Herstellern wie beispielsweise Siemens, Crouzet oder Eaton im Einsatz sein und damit gute Erfahrungen vorliegen, sollte auch weiterhin auf diese Systeme vertraut werden.     

Eignen sich Arduino oder Raspberry Pi als SPS?

Der Single-Board-Computer Raspberry Pi oder der Mikrocontroller Arduino wurden ursprünglich für Experimentier- und Bildungszwecke entwickelt. Da aber beide Systeme die Grundfunktionen einer speicherprogrammierbaren Steuerung problemlos erfüllen, werden sie mittlerweile auch in der Industrie recht gerne genutzt. Denn so lassen sich bereits vorhandene Erfahrungswerte aus dem Ausbildungs- oder Hobbybereich ohne umfangreiche Schulungsmaßnahmen weiter nutzen. Zudem existieren für die Open-Source-Systeme bereits umfangreiche Programm-Bibliotheken und Anwendungs-Lösungen, die ohne große Änderungen eingesetzt werden können. Auch die Hersteller haben das erkannt und bieten mittlerweile professionelle SPS-Systeme basierend auf Raspberry Pi oder Arduino an.
 

Wozu wird ein HMI-Modul benötigt?

HMI steht für Human Machine Interface und bezeichnet eine Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine. Damit Anwender auch ohne tiefergehende Kenntnisse in Elektronik und SPS-Programmierung die Maschinen bedienen und kontrollieren können, werden intuitiv bedienbare Benutzeroberflächen bei Bedarf integriert.