SPS-Programmierer (w/m/d)

Dieser Kurs vermittelt das breite Fundament der industriellen Automatisierungstechnik mit spezialisiertem Fokus auf die Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Im Unterschied zu herstellerspezifischen Trainings behandelt diese Weiterbildung die normative Basis nach IEC 61131-3, die für alle gängigen SPS-Systeme gilt - und baut darauf aufbauend praktische Programmierkompetenz auf mehreren Plattformen auf: Siemens SIMATIC, Beckhoff TwinCAT und CODESYS-basierte Systeme. Teilnehmende lernen außerdem Grundlagen der Industriekommunikation (PROFIBUS, PROFINET, Ethernet/IP) und bekommen einen Einblick in Industrie-4.0-Architekturen. Der Kurs ist für Personen mit technischem oder elektrotechnischem Hintergrund konzipiert und qualifiziert für eine Tätigkeit als SPS-Programmierer, Automatisierungstechniker oder Inbetriebnahmetechniker.

Grundlagen der industriellen Automatisierung und SPS-Architektur Der Einstieg in den Kurs schafft ein einheitliches Verständnis der industriellen Automatisierungstechnik. Die Teilnehmenden lernen, wie SPS-Systeme aufgebaut sind, welche Hardwarekomponenten zusammenwirken und welche Normierungen die Branche weltweit verbinden. Diese Basis ist herstellerübergreifend und gilt für alle folgenden Praxisphasen gleichermaßen.

• Automatisierungspyramide: Feldebene, Steuerungsebene, Leitebene, ERP-Anbindung
• Aufbau einer SPS: CPU, digitale/analoge E/A-Karten, Netzteile, Peripherie
• Programmzyklus: Eingabelesen, Programm verarbeiten, Ausgabeschreiben
• Überblick IEC 61131-3: fünf Programmiersprachen, Programmorganisationseinheiten (POE)
• Hardwarekonfiguration: Rack-Konfiguration, Adressierung, Parametrierung
• Vergleich SPS-Plattformen: Siemens SIMATIC S7-300/400/1200/1500, Beckhoff CX, CODESYS-Controller

Programmierung mit IEC-61131-3-Sprachen Dieser Block bildet den Kern der Weiterbildung. Die fünf Programmiersprachen werden an konkreten Steuerungsaufgaben aus der industriellen Praxis erarbeitet. Der Schwerpunkt liegt auf Kontaktplan (KOP), Funktionsplan (FUP) und Strukturiertem Text (ST), der für komplexe Algorithmen und Datenverarbeitung unverzichtbar ist.

• Kontaktplan (KOP): Schließer, Öffner, Ausgangswindeln, Selbsthaltung, Verriegelungen
• Funktionsplan (FUP): Logikgatter, Flip-Flops, Zeitglieder, Zähler
• Anweisungsliste (AWL): AKKU-Transfer-Operationen, Lade-/Transfer-Befehle, Sprungbefehle
• Strukturierter Text (ST): Variablen, Datentypen, Kontrollstrukturen (IF, CASE, FOR, WHILE)
• Ablaufsprache (AS): Schritte, Transitionen, Aktionen für Sequenzsteuerungen
• Funktionsbausteine (FB) und Funktionen (FC): Modularisierung und Wiederverwendbarkeit

Analogwertverarbeitung, Datenstrukturen und Diagnosefunktionen Reale Automatisierungsanlagen arbeiten nicht nur mit binären Signalen. Dieser Abschnitt behandelt die Verarbeitung von Sensordaten, die Fehlerdiagnose in laufenden Anlagen und die Grundlagen der Kommunikation zwischen Steuerungen und übergeordneten Systemen.

• Analogwertverarbeitung: Skalierung, Normierung, Glättung von Messsignalen
• Datentypen und Datenstrukturen: Arrays, Strukturen (STRUCT), benutzerdefinierte Typen
• Fehlersuche und Störungsbehebung: Online-Diagnose, Querverweis, Beobachten/Steuern
• Kommunikationsprotokolle: PROFIBUS DP, PROFINET, Ethernet/IP, Modbus TCP
• OPC-UA als plattformübergreifender Kommunikationsstandard
• Grundprinzipien von Safety-SPS und sicherheitsgerichteten Steuerungen (IEC 62061)

Industrie 4.0, Inbetriebnahme und Praxisprojekte Die Automatisierungstechnik ist Teil einer vernetzten Produktion. Der abschließende Block verbindet die gelernten Programmierfähigkeiten mit Themen der digitalen Fabrik und gibt Einblick in typische Inbetriebnahmeprozesse, wie sie Automatisierungstechniker im Beruf antreffen.

• Grundprinzipien von Industrie 4.0: digitaler Zwilling, Edge-Computing, Cloud-Anbindung
• MQTT und REST-APIs als Kommunikationsschnittstellen für IoT-Anwendungen
• Strukturierter Inbetriebnahmeablauf: Hardware-Test, Software-Download, Signaltest, Funktionstest
• Dokumentationspflichten bei Inbetriebnahmen (Schaltpläne, Parameterlisten, Programmhistorie)
• Visualisierung mit SCADA/HMI: Grundlagen der Prozessbilderstellung
• Abschlussprojekt: vollständige Automatisierungsaufgabe von der Hardwarekonfiguration bis zum Funktionstest

Praxisübungen und Simulationsaufgaben

• Entwicklung einer Sequenzsteuerung für eine Sortier- oder Förderanlage in FUP und AS
• Umsetzung einer Analogwertregelung (Füllstandsregelung) mit Siemens SIMATIC
• Aufbau eines modularen Bibliotheksprogramms mit Funktionsbausteinen für Standard-Aktoren
• Diagnose und Behebung eingebetteter Programmierfehler in einem Übungs-SPS-Programm
• Konfiguration einer PROFINET-Verbindung zwischen zwei SPS-Stationen
• Datenübergabe zwischen SPS und OPC-UA-Server (Grundkonfiguration)
• Umsetzung eines Notaus-Kreises nach IEC 62061 auf Basis einer Safety-CPU
• Programmierung einer Zeitsteuerung mit mehreren Teilnehmern (Parallelablauf)
• Analyse realer Anlagenprobleme anhand von Fehler-Historien und Diagnosepuffern
• Abschlussprojekt-Präsentation: strukturierte Dokumentation der eigenen Automatisierungslösung
• Übertragung des Programms auf eine reale oder simulierte SPS-Plattform (SIMATIC/TwinCAT/CODESYS)
• Bewertung von Code-Qualität: Kommentierung, Namenskonventionen, Modularisierungsgrad

Die Praxisaufgaben werden sowohl mit Simulations-Software als auch, wo verfügbar, an realer SPS-Hardware durchgeführt. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die erlernten Fähigkeiten direkt in industriellen Umgebungen eingesetzt werden können.

Der Kurs richtet sich an technische Fachkräfte, die in die SPS-Programmierung einsteigen oder ihr vorhandenes praxisbezogenes Wissen systematisch auf eine normative Grundlage stellen möchten.

• Elektrotechniker und Mechatroniker, die in der Instandhaltung oder im Maschinenbau tätig sind und Automatisierungsaufgaben übernehmen möchten
• IT-Fachkräfte mit Interesse an industrieller Steuerungstechnik und Embedded-Systemen
• Techniker und Ingenieure aus Fertigungs- und Produktionsbetrieben, die an vernetzten Anlagen arbeiten
• Umschüler mit technischem Hintergrund, die sich im Wachstumsfeld Automatisierung neu positionieren
• Absolventen von MINT-Studiengängen ohne praktische SPS-Erfahrung

Theorieinputs und Programmierübungen wechseln sich eng ab, sodass jede Konzepteinheit unmittelbar in eigene Code-Produktion überführt wird. Simulations-Software wie PLCSIM oder TwinCAT Virtual erlaubt es, SPS-Programme ohne physische Hardware zu testen und zu debuggen. Wo reale Hardware verfügbar ist, findet der praktische Teil an echten SPS-Stationen statt. Das Abschlussprojekt fordert die Teilnehmenden auf, eine vollständige Automatisierungsaufgabe eigenständig zu realisieren - von der Systemkonfiguration über die Programmierung bis zur dokumentierten Inbetriebnahme.

Der Kurs wird je nach Anbieter in Vollzeit angeboten. Er ist als intensive Weiterbildungsmaßnahme konzipiert, die einen vollständigen Einstieg in die SPS-Programmierung ermöglicht. Die Dauer variiert je nach Tiefe der Praxisanteile und gewähltem Anbieter.

Die Absolventen erhalten ein trägerinternes Zertifikat, das die erworbenen SPS-Kenntnisse dokumentiert. Es bestätigt die Programmierkompetenz nach IEC 61131-3 auf mehreren Plattformen und die Grundkenntnisse in Industriekommunikation und Inbetriebnahmetechnik. Dieses Zertifikat kann gegenüber Arbeitgebern in der Automatisierungsbranche als Qualifikationsnachweis vorgelegt werden.

Die Automatisierungstechnik ist einer der stabilsten Wachstumsbereiche in der deutschen Industrie. Fachkräfte, die SPS-Systeme programmieren, instand halten und in Betrieb nehmen können, sind auf dem Stellenmarkt gefragter denn je - nicht zuletzt weil Industrie-4.0-Initiativen in nahezu allen Produktionsbetrieben den Bedarf an vernetzter Automatisierungskompetenz verstärkt haben. Was diesen Kurs besonders macht, ist der herstellerübergreifende Ansatz. Wer SPS-Programmierung nur auf Basis einer einzigen Plattform gelernt hat, stößt schnell an Grenzen, sobald er in einem anderen Betrieb oder Projekt mit anderen Systemen konfrontiert wird. Der Kurs vermittelt stattdessen das normative Fundament, das überall gilt - und baut darauf praktische Erfahrung mit mehreren realen Umgebungen auf. Das macht die Absolventen deutlich flexibler und damit attraktiver für einen breiten Arbeitgebermarkt. Nicht zuletzt befähigt der Kurs dazu, in Industrie-4.0-Projekten eine aktive Rolle einzunehmen: Wer versteht, wie SPS-Systeme mit OPC-UA-Servern, Cloud-Diensten oder SCADA-Systemen kommunizieren, bringt Kompetenzen mit, die über klassische Programmierung hinausgehen und den Übergang zur vernetzten Fabrik aktiv mitgestalten.