Steuerungstechnik IF_1A_img_2

Moderne Steuerungen sind Controller, die  auf der SPS-Technik basieren

Geschichte: Richard E. Morley (Modicon) und Odo J. Struger (Allen-Bradley) werden als die Väter der SPS bezeichnet. Morley stellte 1969 eine Modicon 084 als solid-state sequential logic solver (Halbleiter-basierendes sequentielles Logiksystem) vor. Struger prägte die industrielle Version der PLC und war unter anderem maßgeblich an der Formulierung der zugehörigen Instituts-Standards in den USA beteiligt.

Morley wehrte sich gegen die Bezeichnung »Computer«, obwohl er mit einer PLC-Runtime für einen VAX-Rechner von DEC begann. Er sah hierdurch die Akzeptanz bei den bisher tätigen Steuerungsfachleuten gefährdet. Daher wurde das Ladder Diagram entwickelt, das einem Stromlaufplan ähnelt. Danach gab es eine Eins-Zu-Eins-Umsetzung von Öffnern, Schließern, Parallel- und Serienverschaltung auf das neue Konzept.

1974 wurden von Klaschka und Pilz die ersten SPS in Deutschland auf den Markt gebracht.[1][2] Etwa 1979 kamen dann auch andere deutsche Hersteller mit ihren Modellen. Heute gibt es auf dem europäischen Markt mehr als 300 Hersteller (Stand 2008). Einige bedienen das gesamte Spektrum für jeden denkbaren Einsatzzweck. Viele beschränken sich auf kleine spezielle Marktnischen.

Definition: Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, engl. Programmable Logic Controller, PLC) ist eine ICS-Komponente. Sie übernimmt Steuerungs- und Regelaufgaben in der Betriebstechnik (engl. Operational Technology, OT). Die Grenzen zwischen verschiedenen Geräteklassen und Bauformen sind heute fließend: So kann zum Beispiel auch ein Fernwirkgerät (engl. Remote Terminal Unit, RTU) die Funktionen einer SPS übernehmen oder ein Programmable Automation Controller (PAC) kann versuchen, die Vorteile einer SPS und eines Industrie-PCs zu vereinen. Jedoch ist die SPS immer noch das klassische Automatisierungsgerät, sodass in diesem Baustein diese Begriffe synonym verwendet werden.

Eine SPS verfügt über digitale Ein- und Ausgänge, ein Echtzeitbetriebssystem (Firmware) sowie weitere Schnittstellen für Ethernet oder Feldbusse. Die Verbindung zu Sensoren und Aktoren erfolgt über die analogen oder digitalen Ein- bzw. Ausgänge oder über einen Feldbus. Die Kommunikation mit Prozessleitsystemen findet meist über die Ethernet-Schnittstelle und IP-basierte Netze statt.

Die möglichen Realisierungen sind vielfältig: SPSen können als Baugruppe, Einzelgerät, PC-Einsteckkarte (Slot-SPS) oder als Software-Emulation (Soft-SPS) eingesetzt werden. Am häufigsten anzutreffen sind modulare SPSen, die aus verschiedenen funktionalen Steckmodulen zusammengesetzt werden. Zunehmend werden auch weitere Funktionen wie das Visualisieren, Alarmieren und Protokollieren durch die SPS realisiert.

Aufgrund der im OT-Umfeld typischen hohen Verfügbarkeitsanforderungen und der oft extremen Umgebungsbedingungen (Klima, Staub, Vibration, Korrosion) wurden ICS-Komponenten schon immer als robuste Geräte mit hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer konstruiert.

SPSen werden normalerweise über Spezialsoftware des jeweiligen Herstellers konfiguriert bzw. programmiert. Das wird entweder über sogenannte Programmiergeräte (z. B. als Anwendung unter Windows oder Linux) oder über eine Engineering-Station durchgeführt, die die Daten über ein Netz verteilt.

Welche Zukunft hat die SPS?

Diese Frage wurde im Jahr 2013 von einem weltweit agierenden Steuerungshersteller aufgeworfen. Die Fragestellung erfolgte »zu kurz«, sowohl zeitlich als auch inhaltlich. Denn in der aktuellen Diskussion haben Aspekte wie Security und Schutz vor der Entwendung geistigen Eigentums mindestens den gleichen Stellenwert erreicht, den die Kostensituation bislang im Umfeld der SPS- Technik einnahm. Und was könnte besser schützen als proprietäre Steuerungstechnik? Nachfolgend erfahren Sie etwas über aktuelle Neuheiten von zwei SPS-Herstellern. Weitere Vorstellungen sind in  Vorbereitung.

 

Die Neuheiten der Simatic S7-1500

 

 

Die Neuheiten der SPS-Plattform MELSEC

 

 

Automatisierungssystem für extreme Aufgaben

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