Was ist eine SPS und wie funktioniert sie?
Eine SPS – speicherprogrammierbare Steuerung – ist ein robuster Industriecomputer, der Maschinen und Anlagen steuert. Sie liest Signale von Sensoren, verarbeitet sie nach einem Programm und schaltet darüber Motoren, Ventile oder Lampen.
Der entscheidende Unterschied zu einer fest verdrahteten Steuerung: Das Verhalten steckt in der Software. Soll die Anlage etwas anders machen, wird das Programm geändert – nicht der Schaltschrank.
Der Zyklus: einlesen, rechnen, ausgeben
Eine SPS arbeitet ihr Programm nicht einmal ab, sondern immer wieder im Kreis:
- Prozessabbild der Eingänge lesen. Alle Sensorzustände werden auf einen Schlag eingelesen und eingefroren.
- Programm abarbeiten. Die Logik rechnet mit diesem Abbild, nicht mit den Live-Signalen – dadurch bleibt das Ergebnis innerhalb eines Zyklus eindeutig.
- Prozessabbild der Ausgänge schreiben. Erst am Ende gehen die Ergebnisse an die Aktoren.
Ein solcher Zyklus dauert typischerweise wenige Millisekunden. Diese Zykluszeit ist der Grund, warum eine SPS berechenbar reagiert – anders als ein normaler PC, bei dem das Betriebssystem dazwischenfunkt.
Woraus eine SPS besteht
- CPU mit Programmspeicher
- Digitale Ein- und Ausgänge für Schalter, Taster, Schütze, Lampen
- Analoge Ein- und Ausgänge für Temperatur, Druck, Füllstand oder Drehzahlvorgaben
- Kommunikationsschnittstellen, heute meist PROFINET oder andere Ethernet-Protokolle
- Netzteil und oft ein Steckplatz für Speicherkarten
In der Praxis kommen in Deutschland sehr häufig Steuerungen der Reihen SIMATIC S7-1200 und S7-1500 von Siemens zum Einsatz, programmiert im TIA Portal.
Die Programmiersprachen
Genormt sind sie in der DIN EN 61131-3. Gebräuchlich sind vor allem:
- KOP (Kontaktplan) – sieht aus wie ein Stromlaufplan, der Einstieg für Elektrofachkräfte
- FUP (Funktionsplan) – logische Verknüpfungen als Blöcke
- SCL (Structured Text) – eine Hochsprache für Schleifen, Bedingungen und Rechenaufgaben
- AS (Ablaufsprache) – für Schrittketten, also Abläufe in fester Reihenfolge
Welche Sprache sinnvoll ist, hängt von der Aufgabe ab. Eine Verriegelung schreibt man gern in KOP, eine Skalierung oder Sortierlogik eher in SCL.
Wo SPS-Steuerungen eingesetzt werden
Überall dort, wo etwas automatisch ablaufen muss: Förderanlagen, Abfüllanlagen, Pressen, Pumpstationen, Prüfstände, Gebäudetechnik, Kläranlagen. Deshalb sind SPS-Kenntnisse nicht an eine Branche gebunden – sie werden in fast jedem Industriezweig gesucht.
Wie man das von Grund auf lernt, steht beim SPS-Spezialist (IHK).
Kurz beantwortet
Wofür steht die Abkürzung SPS?
Für speicherprogrammierbare Steuerung. International spricht man von PLC, Programmable Logic Controller.
Brauche ich Programmiererfahrung, um eine SPS zu lernen?
Nein. SPS-Programmierung ist näher an Schaltungstechnik als an klassischer Softwareentwicklung. Wer logisch denkt und technisches Interesse mitbringt, kommt gut hinein – unser Einstiegskurs setzt keine Vorkenntnisse voraus.
Was ist der Unterschied zwischen SPS und Mikrocontroller?
Ein Mikrocontroller ist ein Bauteil, eine SPS ein fertiges Industriegerät mit Normschnittstellen, Diagnose und hoher Störfestigkeit. In der Industrie zählt Verfügbarkeit: Eine SPS lässt sich im Fehlerfall tauschen und das Programm aufspielen, ohne dass jemand löten muss.
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