Industrieroboter & SPS-Grundlagen – Kurs

Automatisierungstechnologie: Industrie Roboter und SPS Grundlagen verbindet zwei Technologien, die in modernen Fertigungszellen eng zusammenarbeiten: den Industrieroboter als bewegliches Element und die speicherprogrammierbare Steuerung, die den Gesamtprozess koordiniert. Die Teilnehmenden lernen zunächst den Aufbau, die Achsen und Koordinatensysteme von Industrierobotern sowie die grundlegende Teach-In-Programmierung kennen, bevor die SPS-Grundlagen und schließlich das Zusammenspiel beider Systeme über gemeinsame Schnittstellen behandelt werden. Anders als reine SPS-Kurse steht hier ausdrücklich auch die Robotik als eigenständiger Themenblock im Mittelpunkt, nicht nur als Randnotiz.

Grundlagen der Industrierobotik Der erste Block widmet sich ausschließlich dem Roboter als eigenständigem System: seinem mechanischen Aufbau, den Koordinatensystemen und der grundlegenden Bewegungsprogrammierung.

• Aufbau eines Industrieroboters aus Achsen, Gelenken und Endeffektor
• Koordinatensysteme: Welt-, Basis-, Roboter- und Werkzeugkoordinaten
• Bewegungsarten wie Punkt-zu-Punkt- und Bahnbewegungen unterscheiden
• Grundlagen der Teach-In-Programmierung an konkreten Positionen
• Werkzeuge und Greifer als typische Endeffektoren kennenlernen
• Sicherheitszonen, Schutzzäune und Not-Halt-Konzepte an Roboterzellen

Grundlagen speicherprogrammierbarer Steuerungen Parallel zur Robotik wird das SPS-Grundwissen aufgebaut, das später für das Zusammenspiel beider Systeme benötigt wird.

• Aufbau einer SPS aus CPU, Ein- und Ausgabebaugruppen
• Digitale und analoge Signale in einer Fertigungszelle unterscheiden
• Grundlegende Verknüpfungssteuerungen (UND, ODER, NICHT) aufbauen
• Erste Programme im Kontaktplan und in der Funktionsbausteinsprache schreiben
• Zeitglieder und Zähler für zellentypische Abläufe einsetzen
• Symbolische Adressierung von Signalen im SPS-Projekt

Schnittstellen zwischen Roboter und SPS Erst im Zusammenspiel entfalten Roboter und SPS ihre eigentliche Stärke. Dieser Block behandelt, wie beide Systeme technisch miteinander kommunizieren.

• Typische digitale Schnittstellensignale zwischen Robotersteuerung und SPS
• Freigabe- und Quittiersignale für koordinierte Abläufe definieren
• Statusmeldungen des Roboters in der SPS auswerten
• Startbedingungen für Roboterbewegungen aus der SPS heraus setzen
• Synchronisation mehrerer Zellenkomponenten über die SPS
• Typische Kommunikationsfehler an der Schnittstelle erkennen

Sicherheits- und Ablaufkonzepte in der Roboterzelle Zum Abschluss rückt das sichere Zusammenspiel von Mensch, Roboter und Steuerung in einer vollständigen Zelle in den Mittelpunkt.

• Sicherheitsrelevante Verriegelungen zwischen Schutztür und Steuerung
• Betriebsarten wie Automatik-, Einricht- und Handbetrieb einer Zelle
• Ablauflogik für einen vollständigen Zellenzyklus entwerfen
• Fehler- und Störfälle innerhalb eines Zellenablaufs berücksichtigen
• Wiederanlauf nach einer Störung sicher gestalten
• Dokumentation eines vollständigen Zellenablaufs

Praxis: Roboter und SPS in einem gemeinsamen Zellenablauf

• Analyse einer vorgegebenen Roboterzelle mit Bewegungsaufgabe
• Programmierung einfacher Roboterpositionen per Teach-In
• Festlegung der benötigten Schnittstellensignale zwischen Roboter und SPS
• Projektierung der SPS-Hardware für die gegebene Zellenaufgabe
• Entwurf der SPS-Ablauflogik für den Zellenzyklus
• Umsetzung der Logik in Kontaktplan oder Funktionsbausteinsprache
• Einbindung von Freigabe- und Quittiersignalen in das SPS-Programm
• Synchronisation von Robotermeldungen mit dem SPS-Ablauf
• Simulation und Testlauf des Zellenablaufs vor der Inbetriebnahme
• Schrittweise Inbetriebnahme des Zusammenspiels von Roboter und SPS
• Gezielte Fehlersuche bei einer eingebauten Störung an der Schnittstelle
• Dokumentation des vollständigen Zellenablaufs mit Roboter- und SPS-Anteil

Der Kurs behandelt Robotik und SPS-Technik bewusst nicht nacheinander isoliert, sondern führt beide Themenblöcke gezielt zu einem gemeinsamen Zellenablauf zusammen. Diese Verbindung entspricht der Realität moderner Fertigungszellen, in denen kein System ohne das andere sinnvoll funktioniert. Am Ende steht die Fähigkeit, sowohl einfache Roboterbewegungen zu programmieren als auch die begleitende SPS-Logik zu entwerfen und beide Systeme über eine funktionierende Schnittstelle sicher zusammenspielen zu lassen.

Der Kurs richtet sich an alle, die sich nicht nur für Robotik oder nur für SPS-Technik interessieren, sondern das Zusammenspiel beider Systeme in einer Fertigungszelle verstehen möchten.

• Technisch interessierte Quereinsteiger:innen ohne bisherige Robotik- oder SPS-Erfahrung
• Fachkräfte aus der Fertigung, die künftig an Roboterzellen arbeiten
• Automatisierungstechniker:innen, die ihr SPS-Wissen um Robotik-Grundlagen erweitern möchten
• Instandhaltungstechniker:innen, die Störungen zwischen Roboter und SPS eingrenzen müssen
• Personen mit Interesse an einer beruflichen Perspektive in der Robotik-gestützten Fertigung

Robotik und SPS-Technik werden zunächst getrennt in eigenen Blöcken aufgebaut, damit beide Themen ohne gegenseitige Ablenkung verstanden werden, bevor sie im dritten und vierten Block gezielt zusammengeführt werden. Roboterbewegungen werden praktisch per Teach-In geübt, während SPS-Logik parallel an eigenen Übungsaufgaben entsteht. In der zweiten Kurshälfte verschiebt sich der Schwerpunkt auf das gemeinsame Zellenszenario, an dem beide Systeme zusammenwirken müssen. Sicherheitsaspekte werden durchgehend in die praktischen Übungen integriert, nicht als separates Theoriekapitel.

Die Handlungsschritt erstreckt sich über mehrere Wochen bis wenige Monate in Vollzeit; in Teilzeit fällt der Zeitraum entsprechend länger aus. Robotik- und SPS-Grundlagen erhalten in etwa gleich viel Zeit, bevor der Kurs sich dem gemeinsamen Zellenablauf zuwendet. Der Praxisanteil mit realen oder anlagennahen Übungsszenarien nimmt zum Kursende deutlich zu. Wie viel Zeit im Detail auf Robotik beziehungsweise auf SPS-Technik entfällt, kann je nach Vorkenntnissen der Teilnehmenden leicht variieren.

Der Kurs schließt mit einer trägerinternen Teilnahmebescheinigung ab, die sowohl die Robotik- als auch die SPS-Grundkenntnisse sowie das erlernte Schnittstellenverständnis dokumentiert. Es handelt sich nicht um eine herstellerseitige oder staatliche Prüfung, sondern um einen qualifizierten trägerinternen Nachweis. Das im Praxisteil erarbeitete Zellenszenario kann zusätzlich als Arbeitsprobe für Bewerbungen mit Robotik- oder Automatisierungsbezug dienen. Für eine Vertiefung auf eine bestimmte Robotermarke oder Steuerungsplattform bauen weiterführende Kurse auf diesem Fundament auf.

Industrieroboter arbeiten in der Praxis so gut wie nie isoliert, sondern immer eingebettet in eine übergeordnete Anlagensteuerung. Wer nur die Roboterprogrammierung oder nur die SPS-Technik beherrscht, versteht daher immer nur einen Teil der eigentlichen Fertigungszelle. Dieser Kurs vermittelt beide Seiten im Zusammenhang und macht damit sichtbar, wie Freigabesignale, Statusmeldungen und Ablauflogik zwischen Roboter und Steuerung tatsächlich zusammenwirken. Dieses Schnittstellenverständnis lässt sich in der Praxis kaum durch getrennte Einzelkurse erreichen. Fachkräfte mit kombiniertem Robotik- und SPS-Grundverständnis sind in modernen Fertigungsbetrieben gefragt, weil sie Störungen an der Schnittstelle zwischen beiden Systemen selbstständig eingrenzen können, statt bei jeder Störung auf Spezialist:innen für nur eine Seite angewiesen zu sein.