Speicherprogrammierbare Steuerungen
Der SPS-Benchmark
Die Hochschule Esslingen, die Universität Duisburg/Essen sowie das Unternehmen ITQ erarbeiten zurzeit die Grundlagen für ein Benchmark-Verfahren von speicherprogrammierbaren Steuerungen. Den Auftakt der Arbeiten bildete eine Interview-Reihe mit 14 namhaften Steuerungsherstellern auf der SPS/IPC/Drives im November 2009.
Ziel des angepeilten Benchmark-Verfahrens ist nicht, „anhand technischer Daten festzulegen, dass die Steuerung des Herstellers A besser ist als die des Herstellers B", versucht ITQ-Geschäftsführer Dr. Rainer Stetter die Motivation des Projektes zu erläutern.
„Wir wollen über die studentischen Arbeiten einen Leitfaden entwickeln, der beschreibt, wie für eine bestimmte Applikation eine geeignete Steuerung gefunden werden kann und welche Kriterien für eine solche Auswahl wichtig sind." Ein weiteres Ziel sei es, zu vermitteln, dass die Kosten, die benötigten Funktionen und die Handhabbarkeit der Entwicklungsumgebung gleichermaßen betrachtet werden müssen, um eine fundierte Auswahl zu treffen.
Die Hersteller-Befragung
In einem erster Schritt führten zwei Studentengruppen im Rahmen der SPS/ IPC/Drives des vergangenen Jahres Interviews mit namhaften Steuerungsherstellern durch. Der Fragebogen gliederte sich in zwei Teile, einen allgemeinen und einen praxisbezogenen. Bei den allgemeinen Fragen waren die Themen Zukunftssicherheit der Steuerung, Handhabbarkeit der Entwicklungsumgebung, typische Anwendungsbereiche, Unterscheidung der Hardware zu anderen Herstellern und Objektorientierte Programmierung von Interesse.
Die praxisbezogenen Fragen orientierten sich an dem jeweiligen Praxisbeispiel der Hochschulen. Hierbei standen folgende Punkte im Vordergrund: Auswahl des geeigneten Steuerungstypen, Senkung der Energieaufnahme, Integrierbarkeit der Steuerung in unterschiedliche Systemumgebungen, Auswahl eines geeigneten Bediengeräts und Skalierbarkeit des Gesamtsystems.
Als Zwischenergebnis ist festzuhalten: Die Steuerungshersteller stimmen grundsätzlich überein, dass folgende Punkte wichtig sind, um die Zukunftssicherheit ihrer Systeme zu gewährleisten:
- Unterstützung aktueller Bussysteme
- Onboard-Diagnose
- Fernwartung
- Lange Verfügbarkeit von Ersatzteilen
- Weltweiter Support
Darüber hinaus kam die Wichtigkeit der Anwendbarkeit, Skalierbarkeit und Flexibilität von Steuerungen zu Tage. Als unwichtiges Kriterium wurde einstimmig der Energiebedarf von Steuerungen genannt. Die Energie-Effizienz spielt jedoch in der Antriebstechnik und im Aktor-/Sensor-Bereich eine immer wichtigere Rolle.

Speicherprogrammierbare Steuerungen
Der SPS-Benchmark: Das Ergebnis
Seit 2009 erarbeiten zwei Hochschulen, die Firma itq und Computer&AUTOMATION ein Benchmark-Verfahren für speicherprogrammierbare Steuerungen. Die aktuell ausgewertete Anwenderbefragung unter 70 Maschinen- und Anlagenbauern geht auf die Verbreitung der verschiedenen Entwicklungstools, die Steuerungs-, HMI- und Motionprogrammierung sowie die wichtigsten Kriterien einer modernen Engineering-Umgebung ein. Weiter werden die aktuellen Trends und verschiedene Testmöglichkeiten sowie der Einsatz von verschiedenen Simulationstools behandelt.
Faktor Software wird Leistungsmerkmal
Als wichtigste Punkte für die Entwicklungsumgebung der Steuerungssysteme nannten die Hersteller folgende Aspekte:
- Zentrale Projektverwaltung
- Umfangreiche Debugging Möglichkeiten
- Simulation des Programms
- Integrierte Testumgebung.
Zusätzlich wurde Objektorientierung, Wiederverwendbarkeit und die Unterstützung von fremden Applikationen wiederholt als wichtige Punkte erwähnt. Während sich vor rund 15 Jahren die verschiedenen Steuerungssysteme noch deutlich in der Hardware voneinander differenzierten, herrscht heute weitgehend Einigkeit darüber, dass sich die Hardware der meisten Hersteller nur noch wenig unterscheidet.
Hans Wimmer, Geschäftsführer von B&R dazu: „Es ist ein globaler Trend zu PC-basierten Steuerungen zu erkennen, in dem die Unterschiede in der Hardware kleiner werden. Die jeweiligen Unterschiede liegen in einigen Details." Die Entwicklungsumgebung sowie die Unterstützung bei der effizienten Entwicklung von Software stellen heute die wesentlichen Differenzierungen dar. Somit entwickelt sich der Faktor Software inklusive Engineering zu einem entscheidenden Leistungsmerkmal.
Auch bestätigen fast alle Hersteller, dass eine objektorientierte Vorgehensweise immer wichtiger wird. Dies bedeute jedoch nicht zwangsläufig die Verwendung einer Hochsprache. Durch entsprechende Oberflächen und die Bereitstellung von verschiedenen Programmiersprachen (IEC 61131-3) in der Entwicklungsumgebung würde die Programmierung der Steuerungssysteme nicht zwangsläufig komplizierter.
Die Anwender-Befragung
Wie geht es nun weiter? Neben der Hersteller-Sicht sollen in einem nächsten Schritt die Anwender befragt werden. Nur so ist es möglich, einen gesamtheitlichen Kriterienkatalog zu erarbeiten, der letztendlich die Grundlage für den Leitfaden zur Steuerungsauswahl darstellen soll.
Deshalb erfolgt an dieser Stelle der Aufruf zur Teilnahme an der Anwender-Befragung: Unter www.computer-automation.de/sps-benchmark, beziehungsweise auf der Hannover Messe in Halle 9, Stand A06, sind die Leser der Computer&AUTOMATION aufgerufen, die Benchmark-Aktivitäten zu unterstützen.
Die Anbieterstimmen
An der Hersteller-Befragung zum SPS-Benchmark haben teilgenommen:
- Bachmann electronic
- Baumüller
- Beckhoff Automation
- Bosch Rexroth
- B&R
- Elau
- Festo
- Jetter
- Lenze
- Mitsubishi Electric
- Phoenix Contact
- Rockwell Automation
- Siemens
- Sigmatek










