Das versteht man unter SPS-Programmierung

SPS ist eine Abkürzung und steht für Speicherprogrammierbare Steuerung. Darunter sind Steuerungen zyklischer Art zu verstehen, die nicht nur vergleichsweise einfach, sondern auch ausgesprochen schnell arbeiten.

Nachdem die Steuerung erst alle eingehenden Signale erfasst hat (Prozessabbild der Eingänge), ist das Prozessabbild der Ausgänge (PAA) zu erfassen, welches auf die Ausgangsmodule zu legen ist. Da dieser Vorgang zyklisch abläuft, zählt stets der letzte Wert. Das gilt auch dann, wenn die Belegung eines oder mehrerer Ausgänge mehrfach erfolgt. 

Hier wird die SPS-Programmierung eingesetzt

Grundsätzlich wird die SPS-Programmierung in den Bereichen der Automatisierungstechnik für Regelungs- sowie Steuerungszwecke herangezogen. Zu den Haupteinsatzgebieten gehören u. a. der Automobilsektor, der Kernenergiesektor, die chemische Industrie, Transport und Verkehr sowie die Gebäudetechnik.

Sucht man innerhalb der Bundesrepublik Deutschland nach der SPS-Programmierung im Alltag, findet man sie besonders häufig bei Ampelanlagen, Parkhäusern sowie Fahrstuhlsystemen.

Die Umsetzung der SPS-Programmierung

Abhängig ist die SPS-Programmierung grundsätzlich von ihrer Steuerung. Sie bedient sich der symbolischen Programmierung und gibt anstelle eines Operanden einen Symbolnamen ein. Das macht das Programm lesbarer und vermeidet Schreibfehler in der Zukunft, was wiederum einerseits eine hochwertige Dokumentation und andererseits ein größeres Maß an Sicherheit zur Folge hat.

Von großer Bedeutung bei der SPS-Programmierung sind außerdem die lokalen sowie globalen Symbole. Die globalen Symbole sind in der Symboltabelle definiert, im gesamten Programm gültig und nicht länger als maximal 24 Zeichen. Lokale Symbole sind zwar auch nie länger als 24 Zeichen, werden aber im Deklarationsteil definiert und haben auch nur hier Gültigkeit.

Diese Methoden bietet die SPS-Programmierung

Wer sich mit der SPS-Programmierung befasst, wird auf fünf verschiedene Programmiersprachen stoßen. Die festgelegte Norm IEC 61131/EN 61131 besagt, dass es neben zwei textorientierten auch drei grafische Varianten gibt. Im Folgenden werden die einzelnen Möglichkeiten kurz vorgestellt.

KOP (Kontaktplan):

Bei KOP handelt es sich um eine der grafischen Varianten, die Ähnlichkeiten mit einem Stromlaufplan mit sich bringt. Besonders häufig wird sie im elektrischen Bereich (z. B. bei Mechatronikerinnen und Mechatronikern, Instandhaltungspersonal sowie Anlagetechnikerinnen und Anlagetechnikern) eingesetzt.

FUP (Funktionsplan):

Beim FUP (ebenfalls eine grafische Variante) wird mithilfe von Operator Boxen gearbeitet. Operanden wie Sensoren werden an Boxen angeschlossen und erhalten ein Signal. Mittels Drag-and-drop können die Boxen in das Programm gezogen werden. Aufgrund der ausgesprochen einfachen Bedienbarkeit gehört FUP zu den beliebtesten SPS-Programmiersprachen.

Graph (Ablaufsteuerung):

Bei Graph handelt es sich um die dritte und damit letzte der grafischen Varianten. Da beim Graph alle nötigen Arbeitsschritte nacheinander erfüllt werden müssen, eignet er sich optimal für jegliche Ablaufsteuerungen. Wann ein Schritt abgeschlossen und mit dem folgenden begonnen werden kann, ist anhand der Transition (Weiterschaltbedingung) ersichtlich.

AWL (Anweisungsliste):

Eine der beiden textorientierten Programmiersprachen ist AWL. Verglichen mit den drei grafischen Varianten erweist sich AWL als durchaus komplexer, vor allem, wenn es um die Optik geht. Besonders häufig wird AWL dann herangezogen, wenn es um die kompakte Darstellung von Anweisungen mit zahlreichen Operanden geht.

Außerdem vermag die Programmiersprache Befehle auszuführen, die mit den grafischen Möglichkeiten nicht durchführbar sind.

Aufgrund der vergleichsweise komplexen Art der Ausführung, können zwar auch schwierige und hinsichtlich ihrer Anzahl mehr Befehle ausgeführt werden, für Anfängerinnen und Anfänger könnte sich die Arbeit mit AWL aber als zu schwierig erweisen.

SCL (Structured Control Language):

Neben AWL bildet SCL die zweite der beiden textorientierten SPS-Programmiersprachen und ist zugleich eine der mächtigsten. Die Basis für die Structured Control Language ist die häufig genutzte Programmiersprache Pascal. Einen klaren Vorteil bei der Arbeit mit SCL haben daher all jene, die bereits Erfahrungen im Umgang mit Pascal, Java etc. sammeln konnten.

Die Vorteile der SPS-Programmierung

Einer der größten Vorteile der SPS-Programmierung liegt ganz klar in der Automatisierung diverser Vorgänge. Daher gilt sie auch als Steuerung der Zukunft. Des Weiteren lässt sich die SPS vergleichsweise schnell und einfach einer nötigen Änderung unterziehen. Aufgrund ihres Hintergrunds der Speicherprogrammierung ist lediglich das jeweilige Programm umzuändern, was eine große Zeitersparnis mit sich bringt.

Eine Ersparnis lässt sich bei der SPS-Programmierung auch hinsichtlich Verdrahtung, Montage und Materialaufwand erzielen. Von Vorteil ist außerdem, dass die nötigen Arbeiten bei Bedarf auch in Teilkomponenten ausgeführt werden können, die sich zu einem späteren Zeitpunkt zusammenfügen lassen.