SPS-Programmierung mit S7 GRAPH

S7 GRAPH ist die spezialisierte Programmiersprache der Siemens-SIMATIC-Welt für sequentielle Ablaufsteuerungen. Im Gegensatz zu den universellen IEC-61131-Programmiersprachen wie AWL, FBD oder SCL ist S7 GRAPH explizit auf das grafische Beschreiben von Ablauffolgen ausgelegt — mit Schritten, Transitionen, Aktionen und Verzweigungen, die den Steuerungsablauf anschaulich und übersichtlich darstellen. Für Automatisierungsprojekte, in denen Maschinen oder Anlagen eine klar definierte Abfolge von Betriebszuständen durchlaufen müssen, ist S7 GRAPH das Werkzeug der Wahl. Diese Weiterbildung führt systematisch durch die Arbeit mit S7 GRAPH im TIA-Portal (Totally Integrated Automation Portal) und qualifiziert Lernende dazu, Ablaufsteuerungen eigenständig zu projektieren, zu programmieren, zu testen und in Betrieb zu nehmen.

Modul 1 — Grundlagen der Ablaufsteuerung und Einführung in S7 GRAPH: Bevor Schrittketten programmiert werden, erarbeiten Lernende das theoretische Fundament: Was ist eine Ablaufsteuerung, wann ist sie das richtige Werkzeug, und wie ordnet sich S7 GRAPH in die Welt der SPS-Programmiersprachen nach IEC 61131-3 ein?

• Prinzip der Ablaufsteuerung: Schritte, Transitionen, Aktionen im Überblick
• Abgrenzung von S7 GRAPH gegenüber KOP, FUP, AWL und SCL
• Einordnung in die SIMATIC S7-Architektur und das TIA-Portal
• Projektanlage und Konfiguration einer S7-300/400/1500-Steuerung für GRAPH
• Navigation und Bedienoberfläche des GRAPH-Editors im TIA-Portal
• Begriffe und Konventionen der Norm DIN EN 60848 (GRAFCET)

Modul 2 — Aufbau und Struktur von Schrittketten: Das Kernstück von S7 GRAPH sind die Schrittketten selbst. Lernende lernen alle Strukturelemente kennen und verstehen, wie sie miteinander kombiniert werden, um reale Maschinenabläufe abzubilden.

• Anlegen von Schritten, Nummerierung und Startschritt
• Transitionen definieren: boolesche Bedingungen, Timerbedingungen, Variablenvergleiche
• Aktionen in Schritten: befehlsgesteuert (N), setzend (S), rücksetzend (R), zeitbegrenzt
• Einfache Sequenz, Simultanverzweigung und Alternativverzweigung
• Sprünge und Schleifen innerhalb der Schrittkettenstruktur
• Initialisierungsbedingungen und Rücksetzverhalten konfigurieren

Modul 3 — Betriebsarten, Fehlerbehandlung und Schnittstellen: Ein vollständiges Ablaufprogramm regelt nicht nur den Normalbetrieb, sondern auch den Umgang mit Betriebsartenwechseln, Fehlerzuständen und Eingriffsmöglichkeiten für den Maschinenbediener. Dieser Block behandelt, wie Sicherheitslogik, Betriebsarten und Schnittstellen zu anderen Programmbausteinen in S7 GRAPH umgesetzt werden.

• Betriebsarten Automatik, Tipp/Hand und Einzelschritt implementieren
• Befehlsausgabe und Intervenierensteuerung
• Fehler- und Alarmreaktionen in der Schrittkettenstruktur
• Datenaustausch zwischen GRAPH-Baustein und Standard-FC/FB
• Schnittstelle zur Visualisierung (HMI-Anbindung)
• Dokumentation von Schrittkettenlogik für den Schaltschrankbau

Modul 4 — Testen, Inbetriebnahme und Fehlersuche im TIA-Portal: Fertige Programme müssen getestet und in Betrieb genommen werden. Das TIA-Portal bietet hierfür Simulationswerkzeuge und Online-Diagnosefunktionen. Lernende erarbeiten, wie sie diese systematisch nutzen, um Ablaufprogramme sicher in Betrieb zu nehmen und Fehler effizient zu lokalisieren.

• Programmsimulation mit PLCSIM: Ablauf ohne reale Hardware testen
• Beobachten und Forcen von Variablen im Online-Betrieb
• Statusanzeige von Schritten und Transitionen zur Laufzeit
• Typische Fehlerbilder in Schrittkettenstrukturen und deren Ursachen
• Systematische Fehlersuche mit TIA-Diagnosebuffer und GRAPH-Statusansicht
• Dokumentation der Inbetriebnahme und Vorbereitung der Maschinenübergabe

Praxis-Block — Programmieraufgaben aus der Automatisierungstechnik

• Schrittkette für eine einfache Förderbandsteuerung anlegen und simulieren
• Alternativverzweigung für zwei Betriebsmodi (Sommer/Winter, A/B-Betrieb) programmieren
• Simultanverzweigung für parallele Maschinenachsen konzipieren und testen
• Betriebsartenlogik (Automatik / Einzel / Hand) in eine bestehende Schrittkette integrieren
• Fehlerreaktion bei nicht erfüllter Transition nach Timeout einbauen
• Schnittstelle zwischen GRAPH-Baustein und regulärem FC testen
• Bestehende Schrittkettenstruktur analysieren, Fehler identifizieren und korrigieren
• PLCSIM-Simulation für eine vollständige Anlage aufbauen und Ablauf dokumentieren
• HMI-Variablen aus dem GRAPH-Baustein an eine Visualisierung übergeben
• Inbetriebnahme-Checkliste für eine GRAPH-gesteuerte Maschine erstellen
• Schrittketten-Dokumentation für eine Wartungsübergabe aufbereiten
• Selbständige Projektarbeit: vollständige Ablaufsteuerung für ein reales Anlagenszenario

Die Übungen sind so gestaltet, dass Lernende mit zunehmender Übungsnummer eigenständiger arbeiten und komplexere Szenarien bearbeiten. Am Ende des Praxis-Blocks haben alle Teilnehmenden eine vollständige Anlagesteuerung von der Konzeption bis zur simulierten Inbetriebnahme selbständig realisiert.

Dieser Kurs richtet sich an Fachkräfte aus dem Bereich der Automatisierungstechnik, die bereits über Grundkenntnisse in der SPS-Programmierung verfügen und sich auf das spezifische Werkzeug S7 GRAPH für Ablaufsteuerungen spezialisieren möchten.

• SPS-Programmierer und -Programmiererinnen mit Erfahrung in SIMATIC-Umgebungen
• Automatisierungstechniker mit Interesse an sequentiellen Steuerungskonzepten
• Elektriker und Elektrotechniker mit SPS-Erfahrung, die Ablaufsteuerungen programmieren möchten
• Techniker und Ingenieure aus Maschinenbau und Anlagentechnik mit Automatisierungsaufgaben
• Personen, die sich im Bereich Industrie 4.0 und industrielle Automation weiterbilden möchten

Die Arbeit im Kurs ist stark praxisorientiert: Theoretische Konzepte werden kompakt eingeführt und unmittelbar in Programmierpraktika angewandt. Lernende arbeiten durchgehend mit dem TIA-Portal und S7 GRAPH, sodass die Systemkompetenz nicht nur konzeptuell, sondern auch durch wiederholte Praxis aufgebaut wird. Größere Übungsaufgaben fördern selbständiges Problemlösen; in begleiteten Diskussionsphasen werden verschiedene Lösungsansätze verglichen und bewertet.

Der Umfang variiert je nach Anbieter und Format. Genauere Angaben zu Kurszeiten und aktuellen Terminen sind direkt über die Kursanbieter erhältlich.

Nach erfolgreichem Kursabschluss erhalten Teilnehmende eine qualifizierte Teilnahmebescheinigung, die den Nachweis der erworbenen S7-GRAPH-Kenntnisse ermöglicht. Es handelt sich um ein trägerinternes Zertifikat, keine externe Siemens-Zertifizierung.

S7 GRAPH ist in der deutschen Fertigungs- und Prozessautomation weit verbreitet — wer Anlagen oder Sondermaschinen mit SIMATIC-Steuerungen programmieren oder in Betrieb nehmen muss, wird früher oder später auf GRAPH-basierte Ablaufsteuerungen treffen. Die systematische Kenntnis dieser Programmiersprache reduziert Fehler bei der Inbetriebnahme, beschleunigt die Fehlersuche im Betrieb und verbessert die Qualität der technischen Dokumentation erheblich. Im Kontext von Industrie 4.0 und zunehmend modularer Maschinen- und Anlagenarchitektur gewinnen klar strukturierte Ablaufprogramme weiter an Bedeutung. GRAPH-Programme sind für Wartungspersonal und nachfolgende Inbetriebnehmer oft deutlich leichter zu lesen als äquivalente AWL- oder SCL-Programme — was die Lebenszykluskosten einer Anlage senkt. Wer S7 GRAPH professionell beherrscht, bringt damit nicht nur eigene Programmierkompetenz mit, sondern steigert auch die Wartbarkeit und Dokumentationsqualität der von ihm verantworteten Steuerungsprojekte. Für Unternehmen der Fertigungs-, Pharma- und Prozessindustrie ist die Qualifizierung ihres Automatisierungspersonals in S7 GRAPH eine direkte Investition in die Betriebssicherheit und Effizienz ihrer Anlagen.