SPS-Spezialkurs HMI – Bedienoberflächen

Der SPS-Spezialkurs HMI richtet sich an Fachkräfte mit SPS-Grundkenntnissen, die lernen möchten, wie aus reiner Steuerungslogik eine für Bedienpersonal verständliche, sichere Bedienoberfläche wird. Im Zentrum steht die Projektierung von HMI-Panels: von der Gestaltung übersichtlicher Bildschirmmasken über Alarm- und Meldemanagement bis zur Verwaltung von Rezepturen und Benutzerrechten. Der Kurs behandelt die Bedienoberfläche als eigenständiges Fachgebiet mit eigener Systematik, nicht als bloßes Anhängsel der SPS-Programmierung, und stellt durchgehend die Anbindung an reale Steuerungsvariablen in den Mittelpunkt.

Grundlagen der HMI-Projektierung Bevor einzelne Bildschirmmasken gestaltet werden, klärt dieser Block, welche Aufgabe eine HMI-Bedienoberfläche im Zusammenspiel mit der Steuerung übernimmt und wie ein HMI-Projekt grundsätzlich aufgebaut ist.

• Aufgabe und Einordnung der HMI-Ebene im Automatisierungsprozess
• Aufbau eines HMI-Projekts in der Engineering-Software
• Variablenanbindung zwischen SPS und HMI einrichten
• Grundelemente einer Bildschirmmaske: Anzeigen, Schaltflächen, Eingabefelder
• Navigationsstruktur zwischen mehreren Bildschirmmasken planen
• Grundprinzipien der Usability für industrielle Bedienoberflächen

Bildschirmgestaltung und Bedienlogik Aufbauend auf den Grundlagen entstehen konkrete, praxisnahe Bildschirmmasken für typische Bedienaufgaben an einer Anlage.

• Prozessbilder mit Anlagenübersicht und Statusanzeigen gestalten
• Bedienelemente für Start, Stopp und Betriebsartenwahl einbinden
• Ein- und Ausgabefelder für Sollwerte und Prozessparameter anlegen
• Farbkonzepte und Symbole für schnelle Erfassbarkeit einsetzen
• Dynamische Elemente an Steuerungszustände koppeln
• Konsistente Bedienlogik über mehrere Bildschirmmasken hinweg sicherstellen

Alarmmanagement und Rezepturverwaltung Dieser Block behandelt zwei zentrale Fachfunktionen einer professionellen Bedienoberfläche: das Melde- und Alarmsystem sowie die Verwaltung wiederkehrender Produktionsparameter.

• Alarme und Meldungen systematisch anlegen und kategorisieren
• Prioritäten und Quittierlogik für Alarme definieren
• Alarmlisten und Meldehistorie für das Bedienpersonal aufbereiten
• Rezepturen für wiederkehrende Produktionsparameter anlegen
• Rezepturdaten zwischen HMI und Steuerung austauschen
• Typische Fehlerquellen bei Alarm- und Rezepturprojektierung vermeiden

Benutzerverwaltung, Trends und Inbetriebnahme Zum Abschluss rücken Zugriffsrechte, die Auswertung von Prozessdaten über die Zeit sowie die praktische Inbetriebnahme der fertigen Bedienoberfläche in den Mittelpunkt.

• Benutzerebenen und Zugriffsrechte für unterschiedliche Bedienergruppen einrichten
• Trend- und Archivfunktionen für Prozesswerte konfigurieren
• Historische Daten für spätere Auswertung sinnvoll strukturieren
• Kommunikationsverbindung zwischen HMI-Panel und Steuerung testen
• Schrittweise Inbetriebnahme der Bedienoberfläche an einer Beispielanlage
• Typische Störungen der HMI-SPS-Kommunikation eingrenzen

Praxis: Eine vollständige Bedienoberfläche projektieren

• Analyse einer vorgegebenen Anlage und ihrer Bedienanforderungen
• Planung der Navigationsstruktur für mehrere Bildschirmmasken
• Gestaltung einer Übersichtsmaske mit Anlagenstatus
• Anbindung von SPS-Variablen an Anzeige- und Bedienelemente
• Einrichtung eines Alarmmanagements mit Quittierlogik für die Beispielanlage
• Anlage einer Rezeptur für wiederkehrende Produktionsparameter
• Einrichtung einer Benutzerverwaltung mit mindestens zwei Bedienebenen
• Konfiguration einer Trendanzeige für einen Prozesswert
• Testlauf der Kommunikation zwischen HMI und Steuerung
• Schrittweise Inbetriebnahme der vollständigen Bedienoberfläche
• Gezielte Fehlersuche bei einer eingebauten Kommunikationsstörung
• Abschließende Vorstellung der eigenen Bedienoberfläche im Kurs

Der Kurs setzt bewusst nicht bei den SPS-Grundlagen an, sondern auf vorhandenem Steuerungswissen auf: Statt Verknüpfungslogik zu wiederholen, geht es direkt um die Frage, wie sich diese Logik für Bedienpersonal verständlich, sicher und übersichtlich zugänglich machen lässt. Am Ende steht eine vollständig projektierte Bedienoberfläche mit Prozessbildern, Alarmmanagement, Rezepturverwaltung und Benutzerrechten – und damit ein Fachgebiet, das in vielen SPS-Programmierkursen nur am Rande vorkommt, hier aber im Mittelpunkt steht.

Der Spezialkurs richtet sich an SPS-erfahrene Fachkräfte, die ihre Kenntnisse gezielt um die Gestaltung und Projektierung von Bedienoberflächen erweitern möchten.

• SPS-Programmierer:innen mit praktischer Erfahrung, die HMI-Projektierung übernehmen möchten
• Automatisierungstechniker:innen, die Bedienoberflächen für eigene Anlagenprojekte gestalten
• Techniker:innen und Ingenieur:innen mit Interesse an Visualisierung und Usability in der Industrie
• Servicetechniker:innen, die bestehende HMI-Projekte anpassen und erweitern müssen
• Personen, die sich gezielt auf HMI- und Visualisierungsaufgaben spezialisieren möchten

Jede HMI-Funktion, von der einfachen Anzeige bis zum Alarmmanagement, wird zunächst an einem kleinen, isolierten Beispiel eingeführt und anschließend in die wachsende Bedienoberfläche des Kursprojekts integriert. Gestaltungsfragen werden dabei bewusst diskutiert statt nur vorgegeben, damit ein Gespür für gute und weniger gute Lösungen entsteht. Die Anbindung an reale oder simulierte SPS-Variablen ist von der ersten Übung an fester Bestandteil, damit die Bedienoberfläche nie losgelöst von der eigentlichen Steuerung betrachtet wird. Gegen Kursende arbeiten die Teilnehmenden zunehmend eigenständig an der vollständigen Projektierung ihrer Beispieloberfläche.

Als Spezialkurs auf bestehendem SPS-Wissen ist die Handlungsschritt kompakter angelegt als eine vollständige Programmierqualifizierung und konzentriert sich auf wenige Wochen intensiver HMI-Projektierung. Der überwiegende Teil der Zeit fließt in die praktische Gestaltung und Anbindung von Bedienoberflächen statt in theoretische Einführungen. Bei einer Teilzeitvariante verlängert sich der Zeitraum entsprechend, ohne den praktischen Projektanteil zu verkürzen.

Der Kurs schließt mit einer trägerinternen Bescheinigung der Spezialqualifikation HMI/Visualisierung ab. Es handelt sich um einen qualifizierten Nachweis der zusätzlichen Visualisierungskompetenz, nicht um eine herstellerseitige Zertifizierungsprüfung. Die im Praxisteil projektierte vollständige Bedienoberfläche kann zusätzlich als Arbeitsprobe für Bewerbungen mit Visualisierungsschwerpunkt dienen. Sie dokumentiert damit gezielt die zusätzliche Visualisierungskompetenz oberhalb des allgemeinen SPS-Grundwissens.

Eine noch so ausgereifte Steuerungslogik nützt wenig, wenn das Bedienpersonal an der Anlage sie nicht verständlich bedienen kann. Gut gestaltete Bedienoberflächen reduzieren Fehlbedienungen, beschleunigen die Reaktion auf Störungen und erleichtern die tägliche Arbeit an der Anlage erheblich. Der Spezialkurs vermittelt genau dieses oft unterschätzte Fachgebiet, indem er es als eigenständige Disziplin mit eigener Systematik behandelt, statt es nebenbei in einem allgemeinen SPS-Kurs zu streifen. Alarmmanagement, Rezepturverwaltung und Benutzerrechte werden dabei nicht nur erklärt, sondern durchgehend praktisch umgesetzt. Für SPS-Fachkräfte mit Grundkenntnissen bietet die HMI-Spezialisierung eine naheliegende, aber häufig ungenutzte Erweiterung des eigenen Profils: Wer sowohl die Steuerungslogik als auch die dazugehörige Bedienoberfläche projektieren kann, deckt ein größeres Stück eines Automatisierungsprojekts eigenständig ab.