Automatisierungstechnik – Grundlagenkurs im Überblick

Automatisierungstechnik ist mehr als SPS-Programmierung: Sie verbindet Elektrotechnik, Sensorik, Antriebstechnik sowie Steuerungs- und Regelungstechnik zu einem Gesamtsystem, das Maschinen und Anlagen selbstständig arbeiten lässt. Dieser Kurs vermittelt genau dieses Gesamtbild als breiten fachlichen Überblick: von physikalisch-elektrotechnischen Grundlagen über Sensor- und Aktortechnik sowie Steuerungs- und Regelungsprinzipien bis zu einer ersten praktischen Einführung in die speicherprogrammierbare Steuerung als verbindendes Element. Anders als ein reiner SPS-Kurs behandelt diese Weiterbildung alle Teildisziplinen der Automatisierung gleichgewichtig und eignet sich damit besonders als fundierte Gesamtorientierung, bevor eine Spezialisierung auf ein einzelnes Teilgebiet erfolgt.

Elektrotechnische und physikalische Grundlagen Jede automatisierte Anlage basiert auf elektrotechnischen Grundprinzipien. Dieser Einstiegsblock legt das Fundament, auf dem alle weiteren Module aufbauen, und schafft die Sicherheit im Lesen elektrotechnischer Unterlagen.

• Stromkreise, Spannung, Strom und Widerstand im Kontext industrieller Anlagen
• Gleichstrom- und Wechselstromgrundlagen sowie Grundzüge von Drehstromsystemen
• Schaltzeichen und Grundlagen des Lesens elektrotechnischer Pläne
• Schutzarten, Absicherung und grundlegende Aspekte der Anlagensicherheit
• Messtechnische Grundgrößen wie Strom, Spannung und Leistung praktisch erfassen
• Aufbau typischer Schaltschränke und Klemmenpläne nachvollziehen

Sensorik und Aktorik Damit eine Steuerung überhaupt reagieren kann, braucht sie Informationen aus dem Prozess und Mittel, um in ihn einzugreifen. Dieses Modul stellt die gängigsten Sensor- und Aktorkomponenten vor und ordnet ihre Einsatzgebiete ein.

• Näherungsschalter — induktiv, kapazitiv, optisch — und deren typische Einsatzgebiete
• Analoge und digitale Signale sowie deren Umwandlung im Prozess
• Elektromotoren wie Asynchronmotor und Servomotor im Funktionsüberblick
• Magnetventile, Zylinder und pneumatische Grundschaltungen
• Hydraulische Grundprinzipien und typische industrielle Einsatzfälle
• Auswahlkriterien für Sensor- und Aktorkomponenten in der praktischen Anwendung

Steuerungs- und Regelungstechnik Steuerung und Regelung werden im Alltag oft vermischt, folgen aber unterschiedlichen Prinzipien. Dieser Block arbeitet die Unterschiede klar heraus und vermittelt die grundlegende Logik, mit der automatisierte Prozesse gesteuert werden.

• Unterschied zwischen Steuerungs- und Regelungstechnik anhand konkreter Beispiele
• Aufbau eines Regelkreises aus Regler, Regelstrecke und Störgrößen
• Regelarten wie P-, PI- und PID-Regelung im Grundprinzip
• Verknüpfungssteuerung mit UND-, ODER- und NICHT-Logik
• Zeit- und Zählerfunktionen in einfachen Steuerungsaufgaben
• Blockschaltbilder und Funktionspläne zur Darstellung von Prozessabläufen

Einführung in die speicherprogrammierbare Steuerung Als verbindendes Element aller vorherigen Module schließt der Kurs mit einer ersten praktischen Einführung in die SPS, ohne bereits die programmiertechnische Tiefe eines eigenständigen SPS-Kurses anzustreben.

• Aufbau einer SPS aus CPU, Ein-/Ausgängen und Spannungsversorgung
• Von der klassischen Relaissteuerung zur programmierbaren Steuerung
• Grundlegende Programmiersprachen im Überblick, insbesondere Kontaktplan und Funktionsplan
• Erste einfache Steuerungsaufgaben wie Motor-Ein/Aus- oder Ampelschaltungen nachvollziehen
• Zusammenspiel von Sensorik, SPS und Aktorik in einem Gesamtsystem
• Grundprinzipien der industriellen Vernetzung über Feldbus und Ethernet einordnen

Praxisblock: Vom Einzelbauteil zum automatisierten Teilsystem Der Praxisblock führt alle Teildisziplinen an konkreten Übungsaufständen zusammen, sodass die Teilnehmenden den gesamten Signalweg von der Sensorik bis zur Aktorik nachvollziehen und selbst aufbauen.

• Verdrahtung eines einfachen Sensor-Aktor-Kreises an einer Übungsstation
• Messung elektrischer Grundgrößen an einem realen Versuchsaufbau
• Parametrierung eines Näherungsschalters für eine konkrete Anwendung
• Aufbau einer einfachen pneumatischen Grundschaltung
• Verknüpfung von Sensorsignalen zu einer einfachen Steuerungslogik
• Umsetzung dieser Logik als SPS-Kleinstprogramm in KOP oder FUP
• Einbindung eines Aktors (Ventil oder Motor) in das Übungssystem
• Test des Gesamtsystems im Zusammenspiel von Sensor, Steuerung und Aktor
• Systematische Fehlersuche bei einer bewusst gestörten Übungsschaltung
• Ablesen und Interpretieren von Messwerten während des Betriebs
• Dokumentation des Übungsaufbaus in einem einfachen Schaltplan
• Reflexion, welches Teilgebiet für die eigene Vertiefung infrage kommt

Diese Verzahnung von Theorie und Übungsaufbau ist bewusst so gewählt, dass am Ende kein isoliertes Fachwissen zu einzelnen Disziplinen steht, sondern ein zusammenhängendes Verständnis dafür, wie Sensorik, Steuerungslogik und Aktorik in der Praxis ineinandergreifen. Der Kurs schließt mit einer Einordnung, welche Teilgebiete der Automatisierungstechnik für eine weiterführende Spezialisierung — etwa vertiefte SPS-Programmierung, Antriebstechnik oder Regelungstechnik — infrage kommen, und liefert damit eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die weitere berufliche Ausrichtung.

Der Kurs eignet sich für alle, die einen soliden fachlichen Gesamtüberblick über die Automatisierungstechnik suchen, bevor sie sich auf ein Teilgebiet konzentrieren, sowie für technische Generalisten, die in ihrem Arbeitsalltag mit automatisierten Anlagen zu tun haben.

• Berufseinsteiger:innen und Quereinsteiger:innen ohne spezifische SPS-Vorkenntnisse
• Produktionsmitarbeitende, die ein tieferes technisches Verständnis ihrer Anlagen entwickeln möchten
• Auszubildende in technischen Berufen zur begleitenden Vertiefung des Grundlagenwissens
• Techniker:innen aus angrenzenden Fachgebieten, die sich Richtung Automatisierung orientieren
• Fach- und Führungskräfte, die automatisierte Prozesse fachlich einordnen, aber nicht selbst programmieren müssen

Der Kurs kombiniert kompakte Theorieblöcke zu jeder Teildisziplin mit praktischen Übungen an Demonstrationsaufbauten aus Elektrotechnik, Pneumatik und SPS-Technik. Durch den Wechsel zwischen den Fachgebieten bleibt der Unterricht abwechslungsreich und macht die Zusammenhänge zwischen Sensorik, Steuerung und Aktorik unmittelbar erfahrbar. Kleinere Rechenübungen zu elektrotechnischen Grundgrößen ergänzen die praktischen Stationen. Der abschließende Praxisblock bindet alle Disziplinen in einem gemeinsamen Übungsaufbau zusammen.

Weil mehrere Fachgebiete gleichgewichtig abgedeckt werden, ist die Weiterbildung zeitlich breiter gestaffelt als ein Kurs zu einem einzelnen Thema. Am Markt finden sich dafür sowohl kompakte Präsenzwochen als auch Teilzeitformate über mehrere Wochen — welches Format und welcher Stundenumfang im Einzelfall gilt, zeigt das jeweils gewählte Kursangebot.

Nach erfolgreichem Abschluss erhalten die Teilnehmenden ein trägerinternes Zertifikat bzw. eine qualifizierte Teilnahmebescheinigung über die vermittelten Grundlagen der Automatisierungstechnik. Eine externe Prüfung ist mit diesem Überblickskurs nicht verbunden. Das Dokument eignet sich als Nachweis eines breiten technischen Grundlagenwissens, etwa im Rahmen einer beruflichen Neuorientierung oder als Ergänzung zu einer bestehenden technischen Ausbildung.

Wer automatisierte Anlagen verstehen, warten oder weiterentwickeln möchte, braucht mehr als Kenntnisse einer einzelnen Software oder Steuerungssprache. Dieser Kurs vermittelt genau das übergreifende Verständnis, das in der Praxis häufig fehlt, wenn Fachkräfte ausschließlich in einem Teilgebiet — etwa nur in der SPS-Programmierung — geschult wurden, aber die Zusammenhänge zu Sensorik, Antriebstechnik und Regelung nicht einordnen können. Für Betriebe ist ein Verständnis über Fachgebietsgrenzen hinweg besonders wertvoll: Mitarbeitende, die Sensorsignale, Steuerungslogik und Aktoren im Zusammenhang lesen können, erkennen Störungsursachen schneller und kommunizieren zielgerichteter mit Elektrofachkräften, Instandhaltung und Programmierung. Dieses interdisziplinäre Verständnis ist in vielen kleineren und mittleren Betrieben ausdrücklich gefragt, da dort einzelne Personen häufig mehrere Rollen gleichzeitig ausfüllen. Nicht zuletzt liefert der Kurs eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die eigene berufliche Weiterentwicklung: Wer die Breite der Automatisierungstechnik einmal überblickt hat, kann gezielter entscheiden, ob eine Vertiefung in SPS-Programmierung, Antriebstechnik, Regelungstechnik oder einem anderen Teilgebiet der passende nächste Schritt ist.