Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)

Wozu wird eine SPS benötigt?

Eine SPS kann für verschiedenste Aufgaben eingesetzt werden und ist daher die verbreitetste Automatisierungstechnik. Um die gewünschten Funktionen zu erreichen, wird ein SPS-Programm geschrieben (Anwenderprogramm) und über eine Schnittstelle geladen. Dieses Programm legt fest, wie die Ausgänge in Abhängigkeit von den Eingängen geschaltet werden. Bei der Programmierung der SPS kommen spezielle Programmiersprachen zum Einsatz. Wir setzen zur SPS-Programmierung die Programmiersprachen AWL (Anweisungsliste), KOP (Kontaktplan), FUP (Funktionsplan), ST (Strukturierter Text) und SCL (Structured Control Language) ein.

Um die programmierten Abläufe sichtbar zu machen, wird eine Visualisierung der SPS-Programmierung erarbeitet. Mit dieser können Abläufe beobachtet und das System gesteuert werden.

Welche verschiedenen SPS-Konzepte gibt es?

Entsprechend dem Verarbeitungsverlauf gibt es vor allem drei Unterscheidungen, in die SPS-Konzepte unterteilt werden können:

• Zyklusorientierte SPS (arbeitet strikt nach dem EVA-Prinzip, also Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe und einem vom Hersteller eingespeicherten Zyklus)
• Zyklische SPS mit Unterbrechungsverarbeitung (unterbricht das laufende Programm und ruft ein speziell auf die Situation angepasstes Anwenderprogrammmodul auf)
• Ergebnisgesteuerte SPS (arbeitet objektorientiert und beachtet so alle Ereignisse und führt entsprechend passende Anwenderprogrammteile aus)

Auch nach Modularität können SPSen unterschieden werden. Dabei sind folgende drei Konzepte wichtig:

• Modulare SPS (einzelne Komponenten mit spezifischen Aufgaben; erweiterbar)
• Kompakt SPS (fester Verbund der Komponenten; nur bedingt oder gar nicht erweiterbar)
• Chip SPS bzw. eingebettete SPS (können, wie eine Art Mikrocontroller, in Leiterplatten bzw. Maschinen der Kunden implementiert werden)

Als Sonderform sind noch SPSen zu erwähnen, die bei mobilen Arbeitsmaschinen eingesetzt werden. „Mobile Automation“ kann zwar grob bei Kompakt-SPSen eingeordnet werden, da sie in fest verschlossenen Metall-Gehäusen sitzen, können aber durch hydraulische Ventile angesteuert werden.

Welche Vor- und Nachteile hat eine speicherprogrammierte Steuerung (SPS)?

Alles in allem gibt es zahlreiche Punkte, die für die Verwendung einer SPS sprechen. Vor allem im direkten Vergleich mit einer verbindungsprogrammierten Steuerung (VPS) werden diese deutlich. Nichtsdestotrotz hat eine SPS auch Nachteile. Pro und Contra sind im Folgenden aufgeführt.