Was sind die Vorteile einer SPS gegenüber einer verdrahteten Steuerung?

Bevor auf die Vorteile von SPS gegenüber einer verdrahteten Steuerung eingegangen werden kann, stellt sich zunächst eine Frage: Worin liegt eigentlich der Unterschied? EPH elektronik möchte Ihnen daher einen kleinen Einblick in beide Formen dieser Prozess- und Automatisierungstechnik beider Technologien werfen. Eine präzisere Beschreibung der Funktionen von verdrahteten Steuerungen und SPS finden Sie in zwei weiteren unserer Blogbeiträge.

Die Abkürzung „SPS“ bezieht sich auf „Speicherprogrammierbare Steuerung„. International spricht man auch von PLC („Programmable Logic Controller”). Bei SPS handelt es sich um eine programmierbare Hardware-Komponente, die vorwiegend bei der industriellen Automatisierung verwendet wird. Das Ziel ist es, eine Vielzahl von Prozessen zu steuern und zu überwachen.

Ein SPS-Programm verarbeitet analoge und digitale Sensorsignale, führt logische Operationen aus und steuert die Ausgänge von Maschinen und Anlagen. Eine SPS-Einheit arbeitet normalerweise in Echtzeit und ist darauf ausgelegt, zuverlässig, robust und schnell zu reagieren.

Bei einer verdrahteten Steuerung, auch VPS genannt bzw. “Verbindungsprogrammierte Steuerung” handelt es sich im Gegenzug zur SPS um ein älteres Steuerungssystem, das fest verdrahtet ist und keinen Controller besitzt.

Die Steuerung über VPS nutzt Schalter, Relais und weitere Komponenten, um die Steuerungsaufgaben auszuführen. Dies bedeutet, dass die Steuerungslinien direkt miteinander verdrahtet sind, um bestimmte Aktionen auszuführen oder Signale zu übertragen.

Das System der VPS wurde in den 1960er und 1970er Jahren entwickelt. Es fand zunächst in den folgenden Jahrzehnten eine weit verbreitete Anwendung und spielte vor allem eine große Rolle bei der industriellen Automatisierung. Es wurde für die Steuerung von Maschinen und Prozessen verwendet.

Es war ein bedeutender Fortschritt, um die Automatisierung in der Branche voranzutreiben. Bis in die 1990er Jahre wurden fest verdrahtete Steuerung häufig eingesetzt. Doch mit seiner Weiterentwicklung überwogen die Vorteile der SPS.

Auch SPS ist eine Technologie, die Ende der 1960er Jahre entstand. Sie braucht jedoch für damalige Verhältnisse sehr kostenintensive High-End-Hardware. Die stetige Verbesserung von Computer- und Mikroprozessor-Technologien in den 1990er Jahren führte zu leistungsfähigeren und kostengünstigeren SPS-Systemen. Die Vorteile von SPS gegenüber VPS konnten aus wirtschaftlicher Sicht nun sehr einfach umgesetzt werden.

Dennoch werden fest verdarhtete Steuerungen in  Einzelfällen noch immer eingesetzt. Es handelt sich dabei aber meist um ältere industrielle Maschinen oder um sehr einfache Steuerungsaufgaben, welche aufgrund der geringen Komplexität sich kostengünstig realisieren lassen. Moderne Neuentwicklungen setzen umfassend auf SPS-Systeme.

Einer der Vorteile von SPS gegenüber VPS ist die weitreichende Programmierbarkeit und Flexibilität. Softwareprogrammierung ermöglicht die Realisierung komplexer Steuerungsaufgaben. Die Software nutzt Logik, Verzweigungen und Schleifen.

Es ist möglich, das Programm einfach anzupassen und zu erweitern, um neuen Anforderungen gerecht zu werden. Im Gegensatz zur VPS müssen dafür keine physischen Verdrahtungen geändert werden.

Weitere Vorteile der SPS finden sich in den zusätzlichen Diagnosemöglichkeiten. Bei einer SPS ist es einfacher, Störungen und Fehler zu erkennen, zu lokalisieren und zu beheben. Um eine effektive Fehlerbehebung zu ermöglichen, liefern SPS-Systeme detaillierte Störungsmeldungen und Statusinformationen. Bei Problemen sind die Ausfallzeiten von industriellen Maschinen deutlich geringer als bei VPS.

Dazu ermöglicht SPS eine einfache Skalierbarkeit und Erweiterung des gesamten Systems. Neue Funktionen oder Prozesse lassen sich integrieren, ohne dass zusätzliche Module hinzugefügt oder Programme umgeschrieben werden müssen. Dies erleichtert die Anpassung an die wachsenden Anforderungen oder Änderungen der industriellen Automatisierung.

Noch einer der Vorteile der SPS ist die Speicherung von Betriebssystemen und Konfigurationen. Dies bedeutet, dass das System automatisch nach einem Neustart oder einem Stromausfall wiederhergestellt wird.

Aufgrund des integrierten Controllers kann eine SPS eine weitaus höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit erreichen. Eine fest verdrahtete Steuerung ist im Vergleich langsamer und auch in der Hersteller aufgrund des manuellen Aufwandes bei der Verdrahtung deutlich fehleranfälliger.

Diese Vorteile von SPS gegenüber VPS haben dazu geführt, dass SPS in der industriellen Automatisierung weit verbreitet ist. Dieses System bietet eine flexiblere, leistungsfähigere und leichter wartbare Lösung für die Steuerung und Automatisierung von Maschinen und Prozessen.

Dennoch kann es gerade bei älteren Maschinen vorkommen, dass für deren Betrieb VPS-Komponenten benötigt werden. Auch wenn die Vorteile von SPS gegenüber VPS überwiegen, können diese Maschinen ohne VPS-Hardware nicht mehr funktionieren. Die Abkehr von etablierten Fertigungsprozessen im eigenen Unternehmen oder die kostenintensive Bestellung neuer Maschinen kann zum Problem werden.

Da viele festverdrahtete Steuerungen die Nachteile des hohen manuellen Aufwand bei der Herstellung bei gleichzeitig mangelnder Flexibilität und Änderbarkeit kombinieren, bietet EPH elektronik die Lösung. Mit unseren EMS-Dienstleistungen in Kombination mit unserem Engineering können wir für Sie ältere Steuerungen überarbeiten, mit einer Platine und einem Controller modernisieren und in der Serie für Sie kostengünstig fertigen.