Analogtechnik mit Siemens TIA-Portal

Die industrielle Automatisierung stützt sich heute in weiten Teilen auf das Siemens Totally Integrated Automation Portal – kurz TIA-Portal. Wer Anlagen steuert, überwacht oder instandhält, kommt an dieser Softwareplattform kaum vorbei. Diese Weiterbildung vermittelt fundierte Kenntnisse der Analogtechnik im Kontext des TIA-Portals: von der physikalischen Messkette bis zur Verarbeitung analoger Signale in speicherprogrammierbaren Steuerungen der SIMATIC-Reihe. Ziel ist es, reale Automatisierungsaufgaben sicher und effizient lösen zu können – von der Signalkonfiguration über die Programmierung bis zur Fehlerdiagnose.

Modul 1 – Grundlagen der Analogtechnik und Signalverarbeitung Die Analogtechnik bildet das Fundament jeder prozessnahen Regelung. Im ersten Modul werden die physikalischen Grundlagen analoger Messsignale behandelt: Strom- und Spannungssignale, Widerstandsmessung sowie Thermoelement- und PT100-Gebertechnik. Teilnehmende verstehen, wie reale Prozessgrößen wie Druck, Temperatur oder Durchfluss in elektrische Signale gewandelt werden.

• Grundbegriffe der analogen Mess- und Regelungstechnik
• Geberarten und ihre typischen Ausgangssignale (0–10 V, 4–20 mA, ±10 V)
• Signalumformer und Trennverstärker im industriellen Einsatz
• Grenzwertbetrachtung und Toleranzbudgets in der Messkette
• Störquellen und Maßnahmen zur Entstörung

Modul 2 – TIA-Portal: Projektaufbau und Hardware-Konfiguration Das TIA-Portal vereint Engineering, Programmierung und Diagnose in einer Umgebung. Dieses Modul führt strukturiert in die Projektanlage ein und zeigt, wie SIMATIC S7-1200 und S7-1500 mit ihren Analogbaugruppen konfiguriert werden. Der Fokus liegt auf der korrekten Kanalparametrierung und der Gebertyp-Zuweisung.

• Projektnavigator, Gerätekatalog und Hardwarekonfiguration im TIA-Portal
• Analogeingabe- und Ausgabebaugruppen einrichten (SM 1231, SM 1232, SM 1234)
• Kanalparameter: Messbereich, Glättung, Diagnosealarme und Überlaufverhalten
• Online-Diagnose: Modulfehler erkennen und beheben
• Versionsverwaltung und Projektsicherung im TIA-Portal

Modul 3 – SPS-Programmierung analoger Werte Mit den konfigurierten Baugruppen gilt es, analoge Rohwerte softwareseitig zu verarbeiten. Dieses Modul zeigt, wie Normierung und Skalierung funktionieren, wie Grenzwerte überwacht werden und wie analoge Regelkreise in Structured Control Language und Kontaktplan formuliert werden.

• Normierungsbausteine NORM_X und SCALE_X korrekt einsetzen
• Eigenentwickelte Skalierungsfunktionen als Funktionsbaustein (FB) anlegen
• Grenzwert- und Alarmfunktionen für analoge Prozessgrößen programmieren
• PID-Kompaktregler (PID_Compact) parametrieren und inbetriebnehmen
• Rezeptur- und Batch-Verwaltung einfacher Analogprozesse

Praxisblock – Anwendungsszenarien und Fehlersuche In praxisnahen Übungsaufgaben werden reale Anlagenszenarien nachgebaut und Störungen gezielt herbeigeführt, um Diagnosekompetenz zu entwickeln. Themen des Praxisblocks sind unter anderem

• Aufbau einer vollständigen Temperaturregelung mit PT100-Geber
• Konfiguration eines Durchflusskontrollkreises mit 4–20-mA-Transmitter
• Simulation analoger Geberfehler und Auswertung der TIA-Diagnosemeldungen
• Inbetriebnahme eines analogen Stellausgangs für ein Regelventil
• Testprotokoll erstellen: Gegenüberstellung Sollwert, Normwert und Istwert
• Integration der Analogwerte in ein WinCC-Basic-Prozessabbild
• Optimierung von Glättungszeiten bei verrauschten Analogsignalen
• Erstellung einer lückenlosen Online-Dokumentation für anlagenspezifische Analoggruppen
• Systematisches Vorgehen bei Kabelbruch- und Bereichsunterschreitungsalarm
• Messbrücken-Offset kalibrieren und im Programm kompensieren
• Gebereingang temporär deaktivieren und Ersatzwert schalten
• Abschlussprojekt: Vollständige Analogaufgabe planen, realisieren und testen

Das praktische Arbeiten mit dem TIA-Portal steht durchgängig im Vordergrund. Nach jedem Themenblock wenden die Teilnehmenden das Gelernte unmittelbar an. Am Ende der Weiterbildung haben alle Teilnehmenden mindestens eine vollständige Analogaufgabe von der Hardwarekonfiguration bis zur Visualisierung selbst umgesetzt.

Der Kurs richtet sich an Fachkräfte, die in der industriellen Automatisierungstechnik arbeiten oder dorthin wechseln möchten und ihre SPS-Kompetenz gezielt auf Analogtechnik und TIA-Portal ausweiten wollen.

• Elektrotechniker und Elektroniker mit Berufserfahrung in Steuerungsanlagen
• Automatisierungstechniker, die das TIA-Portal als Arbeitsumgebung einsetzen
• Techniker und Meister aus Maschinenbau, Verfahrenstechnik und Fertigungstechnik
• Quereinsteiger mit IT- oder Ingenieursabschluss und steuerungstechnischen Praxiskenntnissen
• SPS-Programmierer, die von älteren SIMATIC-Generationen auf die TIA-Plattform migrieren

Der Kurs verbindet Theoriephasen zur Vermittlung von Grundlagen mit intensiven praktischen Übungseinheiten direkt am TIA-Portal. Softwareseitig wird mit einem vollständigen Siemens-TIA-Portal-Installationspaket gearbeitet; Simulatoren (PLCSIM) ermöglichen das Üben ohne reale Hardwareanbindung. Begleitende Lernmaterialien – strukturierte Handouts, Schritt-für-Schritt-Anleitungen und Musterprojekte – stehen für das selbstgesteuerte Nacharbeiten zur Verfügung. Tutorien und Fachforen ermöglichen den Austausch mit anderen Teilnehmenden und dem Lehrpersonal.

Der Kurs ist als Vollzeit-Weiterbildung konzipiert und umfasst mehrere Wochen intensiven Lernens. Die genaue Kursdauer richtet sich nach dem gebuchten Anbieter; Angaben zum konkreten Zeitrahmen erhalten Interessierte bei der Anmeldung. Die Weiterbildung ist in der Regel als Präsenz-, Online- oder kombinierte Lernform buchbar.

Nach erfolgreichem Abschluss erhalten die Teilnehmenden eine qualifizierte Teilnahmebescheinigung bzw. ein trägerinternes Zertifikat. Dieses dokumentiert die erworbenen Kenntnisse in Analogtechnik und SPS-Programmierung mit dem Siemens TIA-Portal und kann bei Arbeitgebern in der Automatisierungsbranche vorgelegt werden. Die Weiterbildung ist keine offizielle Siemens-Zertifizierung, bereitet aber auf einschlägige Eignungsanforderungen in Stellenanzeigen der industriellen Automatisierungstechnik vor.

Siemens SIMATIC-Steuerungen sind in deutschen Produktions- und Prozessanlagen nach wie vor Marktführer – von der Lebensmittelindustrie über den Maschinenbau bis zur Energieversorgung. Wer das TIA-Portal sicher bedient und Analogsignale kompetent verarbeitet, ist in der Lage, Anlagen eigenständig in Betrieb zu nehmen, Optimierungen durchzuführen und Stillstandzeiten durch schnelle Fehlerdiagnose zu minimieren. Das macht diese Qualifikation zu einem konkreten Wettbewerbsvorteil auf dem Arbeitsmarkt. Darüber hinaus schließt der Kurs eine Lücke, die viele Berufspraktiker kennen: Digitale Steuerlogik beherrschen sie, doch der Umgang mit der analogen Messkette – Normierung, Skalierung, Gebertypen – bleibt oft unsystematisch. Diese Weiterbildung schafft ein solides, reproduzierbares Fundament für genau diesen Bereich und ermöglicht es, auch komplexere Regelaufgaben wie Temperatur- und Druckregelung strukturiert anzugehen. Nicht zuletzt liefert die Weiterbildung eine klare Orientierung für den praktischen Alltag: Diagnosemeldungen werden nicht mehr geraten, sondern gezielt ausgewertet; Projekte werden nachvollziehbar dokumentiert; und der Wechsel von älterer S7-Technik zur TIA-Umgebung gelingt strukturiert statt durch Trial-and-Error. Wer systematisch gelernt hat, Analogbaugruppen zu konfigurieren und Skalierungsbausteine einzusetzen, kann auch unbekannte Aufgaben mit demselben Schema angehen – das schafft Sicherheit in der täglichen Arbeit und schützt vor kostspieligen Fehlern bei der Inbetriebnahme.