SPS S7 – SIMATIC-Programmierung TIA Portal – Kurs

Der Kurs SPS S7 konzentriert sich gezielt auf die in der deutschen Industrie besonders verbreitete Steuerungsfamilie SIMATIC S7 von Siemens. Statt SPS-Technik allgemein zu behandeln, arbeiten die Teilnehmenden durchgehend mit dem TIA Portal als Engineering-Software und lernen die S7-spezifischen Baugruppen, das Bausteinkonzept aus Organisationsbausteinen, Funktionsbausteinen, Funktionen und Datenbausteinen sowie die dazugehörige Adressierung und Diagnose kennen. Im Mittelpunkt stehen die Steuerungen S7-1200 und S7-1500 als heute gängige Plattformen, ergänzt um die Simulation mit PLCSIM, damit Programme vor dem Einsatz an realer Hardware sicher getestet werden können.

TIA Portal und S7-Hardware-Projektierung Ausgangspunkt ist die Engineering-Software TIA Portal, in der jedes S7-Projekt beginnt. Die Teilnehmenden lernen, wie ein Projekt angelegt und die Hardware der gewählten Steuerung korrekt konfiguriert wird.

• Projektstruktur und Arbeitsumgebung im TIA Portal
• Auswahl und Konfiguration von S7-1200- und S7-1500-CPUs
• Ein- und Ausgabebaugruppen sowie Sondermodule parametrieren
• Symboltabellen und sprechende Variablennamen anlegen
• Netzwerksicht und Baugruppenverbindungen im Projekt abbilden
• Grundeinstellungen für Zykluszeit und Anlaufverhalten festlegen

Das S7-Bausteinkonzept Ein S7-Programm besteht aus klar definierten Bausteinarten mit jeweils eigener Funktion im Programmablauf. Dieser Block macht das Zusammenspiel dieser Bausteine verständlich.

• Organisationsbausteine (OB) und ihre Rolle als Einstiegspunkte des Programms
• Funktionsbausteine (FB) mit zugehörigen Instanz-Datenbausteinen einsetzen
• Funktionen (FC) für wiederverwendbare, zustandslose Logik nutzen
• Globale und Instanz-Datenbausteine (DB) strukturieren
• Bausteinaufrufe und Parameterübergabe innerhalb des Programms
• Bibliotheken für projektübergreifend wiederverwendbare Bausteine anlegen

Programmierung und Simulation Auf Basis der Hardware- und Bausteinstruktur entstehen in diesem Block die eigentlichen Steuerungsprogramme, die direkt in der Simulationsumgebung PLCSIM überprüft werden.

• Verknüpfungslogik in Kontaktplan und Funktionsbausteinsprache umsetzen
• Strukturierten Text (SCL) für Berechnungen und komplexere Bedingungen einsetzen
• Zeitglieder, Zähler und Merker im S7-Programm korrekt einsetzen
• Programme mit PLCSIM ohne reale Hardware simulieren und testen
• Variablentabellen zur Beobachtung und Steuerung von Signalen nutzen
• Programmänderungen kontrolliert testen, bevor sie live geschaltet werden

Kommunikation, Diagnose und Inbetriebnahme Zum Abschluss rückt die reale Anlage in den Fokus: Kommunikation über Profinet, die S7-spezifischen Diagnosewerkzeuge und die schrittweise Inbetriebnahme.

• Profinet-Kommunikation zwischen CPU, Peripherie und HMI einrichten
• Grundlagen der Profibus-Anbindung bei älteren Anlagenteilen einordnen
• Den Diagnosepuffer zur Analyse von Stopps und Fehlern auslesen
• Baugruppenstatus und Anlaufverhalten der CPU beurteilen
• Online-Verbindung zur realen Steuerung herstellen und überwachen
• Systematisches Vorgehen bei der Inbetriebnahme eines S7-Projekts anwenden

Praxis: Ein S7-Projekt von der Hardwarekonfiguration bis zur Inbetriebnahme

• Anlegen eines neuen TIA-Portal-Projekts für eine vorgegebene Steuerungsaufgabe
• Konfiguration der Steuerungshardware und der benötigten Baugruppen
• Aufbau einer Symboltabelle mit sprechenden Variablennamen
• Entwurf der Programmstruktur mit Organisationsbaustein, Funktionsbausteinen und Datenbausteinen
• Umsetzung der Steuerungslogik in Kontaktplan oder strukturiertem Text
• Ergänzung um Zeitglieder, Zähler und Grenzwertabfragen
• Simulation des vollständigen Programms mit PLCSIM
• Einrichtung der Profinet-Verbindung zu einem HMI-Panel
• Herstellung der Online-Verbindung zur Beispielsteuerung
• Auswertung des Diagnosepuffers bei einem eingebauten Testfehler
• Behebung des Fehlers und erneute Inbetriebnahme
• Dokumentation der Projektstruktur und der verwendeten Bausteine

Der Kurs folgt bewusst dem tatsächlichen Arbeitsablauf im TIA Portal: von der Hardwarekonfiguration über das Bausteinkonzept bis zur Simulation und Inbetriebnahme. Diese Reihenfolge entspricht dem Vorgehen, das in Betrieben mit SIMATIC-S7-Anlagen im Alltag gebraucht wird. Am Ende steht ein vollständig projektiertes, simuliertes und in Betrieb genommenes S7-Projekt, das die zentralen Werkzeuge der Plattform – Hardwarekonfiguration, Bausteinkonzept, PLCSIM-Simulation und Diagnosepuffer – im Zusammenspiel zeigt.

Der Kurs richtet sich an alle, die gezielt auf der in der deutschen Industrie weit verbreiteten SIMATIC-S7-Plattform arbeiten möchten, statt SPS-Technik nur allgemein kennenzulernen.

• Elektrofachkräfte und Automatisierungstechniker:innen mit Bezug zu Siemens-Anlagen
• Instandhaltungs- und Servicetechniker:innen, die S7-Anlagen warten und anpassen
• Absolvent:innen eines allgemeinen SPS-Grundlagenkurses, die sich auf eine konkrete Plattform spezialisieren möchten
• Techniker:innen, die von einer älteren STEP-7-Umgebung auf das TIA Portal umsteigen
• Personen mit Interesse an einer Fachqualifizierung, die zu Stellenanzeigen mit explizitem S7-Bezug passt

Jeder S7-spezifische Baustein und jede Funktion des TIA Portals wird zunächst kurz erläutert und anschließend direkt am eigenen Projekt umgesetzt. Die Simulationsumgebung PLCSIM erlaubt es, Programme gefahrlos zu testen, bevor überhaupt reale Hardware im Spiel ist – dieser Testschritt ist fest in jede Übung eingebaut. Mit fortschreitendem Kurs übernehmen die Teilnehmenden zunehmend eigenständig die Projektierung neuer Programmteile. Konkrete Fehlerbeispiele und der Diagnosepuffer dienen dabei durchgehend als Werkzeug, nicht nur als Thema eines einzelnen Kursabschnitts.

Der Kurs ist als Vertiefungskurs auf mehrere Wochen bis wenige Monate angelegt, abhängig davon, ob bereits SPS-Grundkenntnisse vorhanden sind. In Vollzeit liegt der Schwerpunkt auf intensiver Projektarbeit im TIA Portal; in Teilzeit verteilt sich der gleiche Stoff über einen längeren Zeitraum. Die vier Themenblöcke bauen aufeinander auf, sodass am Ende ausreichend Zeit für ein zusammenhängendes Abschlussprojekt bleibt. Die genaue Aufteilung wird zu Kursbeginn abgestimmt.

Der Kurs schließt mit einer trägerinternen Bescheinigung ab, die die erworbenen Kenntnisse zur SIMATIC-S7-Plattform dokumentiert. Es handelt sich nicht um eine offizielle Siemens-Zertifizierungsprüfung, sondern um einen qualifizierten, trägerinternen Nachweis der im Kurs erreichten Fertigkeiten. Das im Praxisteil erstellte S7-Projekt kann zusätzlich als Arbeitsprobe für Bewerbungen mit S7-Bezug dienen. Für eine herstellerseitige Siemens-Zertifizierung ist ein gesonderter, offizieller Prüfungsweg erforderlich.

SIMATIC S7 gehört zu den am weitesten verbreiteten Steuerungsfamilien in deutschen Industriebetrieben. Stellenanzeigen in der Automatisierungstechnik nennen häufig explizit S7- oder TIA-Portal-Kenntnisse als Anforderung, nicht nur SPS-Technik im Allgemeinen. Der Kurs schließt damit die Lücke zwischen allgemeinem SPS-Grundwissen und den Anforderungen konkreter Stellenprofile: Wer das Bausteinkonzept, die Hardware-Projektierung und die Diagnosewerkzeuge einer bestimmten Plattform beherrscht, kann sich in bestehenden Anlagen deutlich schneller orientieren als mit rein theoretischem Steuerungswissen. Die durchgehende Arbeit mit PLCSIM sorgt zusätzlich dafür, dass Programmierfehler risikofrei erkannt und behoben werden, bevor sie an einer realen Anlage Schaden anrichten können – eine Arbeitsweise, die sich direkt auf den späteren Berufsalltag überträgt.