SPS-Programmierung beauftragen: Was Sie vor der Anfrage klären sollten

Wer SPS-Programmierung beauftragen möchte, steht meist vor derselben Frage: Wie viel muss ich vorher wissen, damit ein Dienstleister überhaupt ein seriöses Angebot machen kann? Die kurze Antwort lautet: kein fertiges Pflichtenheft, aber eine klare Vorstellung davon, was die Anlage am Ende tun soll, welche Technik vorhanden ist und wie das Ergebnis abgenommen wird.

Je genauer diese Punkte vor der Anfrage beschrieben sind, desto weniger Annahmen muss der Dienstleister treffen – und desto kleiner werden Sicherheitszuschläge, Missverständnisse und Nachträge im Projekt. Dieser Ratgeber zeigt, welche Angaben sich bewährt haben, welche Fehler häufig passieren und woran Sie einen Dienstleister erkennen, der Ihr Vorhaben ernst nimmt.

Ziel und Umfang: Was soll am Ende anders sein?

Am Anfang steht nicht die Technik, sondern das Ziel. Geht es um eine neue Maschine, die erstmals ein Steuerungsprogramm braucht? Um eine bestehende Anlage, die eine zusätzliche Station, ein neues Produkt oder eine weitere Betriebsart bekommen soll? Oder um die Ablösung einer alten Steuerung, für die es kaum noch Ersatzteile und im eigenen Haus kein Wissen mehr gibt? Jedes dieser Vorhaben hat einen anderen Aufwand und andere Risiken – und verlangt deshalb andere Angaben.

Ebenso wichtig ist die Abgrenzung. Beschreiben Sie, was ausdrücklich zum Auftrag gehört und was nicht. Bei SPS-Projekten verschwimmen die Grenzen schnell: Ist die Visualisierung Teil des Auftrags? Wer erstellt die Elektroplanung, wer baut den Schaltschrank, wer verdrahtet die Feldgeräte, wer beschafft die Hardware? Ein Satz wie „inklusive allem, was nötig ist“ führt fast zwangsläufig dazu, dass Auftraggeber und Dienstleister Unterschiedliches darunter verstehen.

• Anlass und Ziel in zwei, drei Sätzen: Neubau, Erweiterung, Modernisierung oder Fehlerbehebung
• Was messbar besser werden soll, etwa Taktzeit, Verfügbarkeit, Bedienbarkeit oder Datenerfassung
• Was zum Auftrag gehört: Steuerungsprogramm, Visualisierung, Anbindung, Inbetriebnahme, Schulung
• Was ausdrücklich nicht dazugehört oder von Ihnen oder Dritten geliefert wird

Anlagenbeschreibung und Funktionsbeschreibung

Ein Dienstleister, der Ihre Anlage noch nie gesehen hat, braucht zuerst ein Bild davon. Dafür genügt anfangs oft eine kurze Anlagenbeschreibung: Welche Stationen gibt es, wie läuft das Material durch, welche Antriebe, Ventile und Sensoren sind beteiligt? Ein Übersichtsschema, ein Layout oder ein paar Fotos und ein kurzes Video vom laufenden Betrieb sagen mehr als viele Seiten Text.

Der Kern jeder Anfrage ist die Funktionsbeschreibung, häufig in Form eines Lastenhefts. Sie beschreibt, was die Steuerung tun soll – nicht, wie sie programmiert wird. Dazu gehören der normale Ablauf, die Betriebsarten wie Automatik, Hand und Einrichten, das Verhalten beim Anfahren und Stillsetzen und vor allem das Verhalten bei Störungen. Gerade der letzte Punkt wird oft vergessen, obwohl er im Programm meist mehr Aufwand verursacht als der störungsfreie Ablauf.

Ein vollständiges Lastenheft ist für die Anfrage nicht zwingend. Wichtig ist, dass die vorhandenen Informationen geordnet sind und offene Punkte auch als offen gekennzeichnet werden. Dann kann der Dienstleister gezielt nachfragen oder vorschlagen, diese Punkte zu Beginn des Projekts in einer Analyse gemeinsam zu klären, bevor programmiert wird.

• Ablauf im Normalbetrieb, Schritt für Schritt
• Betriebsarten und die Umschaltung zwischen ihnen
• Verhalten bei Störungen, Not-Halt und Wiederanlauf
• Rezepte, Produktvarianten und Parameter, die der Bediener ändern darf
• Meldungen und Alarme, die angezeigt oder weitergegeben werden sollen

Hardware, Steuerungsplattform und Schnittstellen

Steht die Hardware schon fest, nennen Sie Steuerung, Programmierumgebung und Version so genau wie möglich – zum Beispiel TwinCAT 2 oder TwinCAT 3, STEP 7 oder TIA Portal, CODESYS 2 oder CODESYS 3, Studio 5000. Hinzu kommen dezentrale Peripherie, Antriebe, Bediengeräte und besondere Baugruppen. Eine E/A-Liste oder die Hardwarekonfiguration aus dem bestehenden Projekt erspart viele Rückfragen.

Ist die Plattform noch offen, sagen Sie das ausdrücklich und nennen Sie die Rahmenbedingungen: Werksstandards, vorhandene Ersatzteile, die Plattform, mit der Ihre Instandhaltung vertraut ist, oder Vorgaben Ihres Endkunden. Diese Punkte entscheiden oft mehr über die richtige Wahl als technische Feinheiten.

Mindestens ebenso wichtig sind die Schnittstellen. Auf der Feldebene geht es um Bussysteme wie PROFINET, EtherCAT, EtherNet/IP, Modbus oder IO-Link. Nach oben geht es um die Anbindung an Leitsystem, MES, ERP oder Datenbank, etwa über OPC UA oder MQTT. Für jede Schnittstelle sollte klar sein, welche Daten in welche Richtung fließen, wer die Gegenstelle verantwortet und ob deren Spezifikation bereits vorliegt. Schnittstellen zu Systemen anderer Lieferanten sind in der Praxis eine der häufigsten Ursachen für Verzögerungen bei der Inbetriebnahme.

• Steuerung, Programmiersoftware und Version, gegebenenfalls vorhandene Lizenzen
• E/A-Liste, Hardwarekonfiguration und Stromlaufpläne
• Feldbusse und die daran angeschlossenen Geräte
• Übergeordnete Systeme, benötigte Datenpunkte und Ansprechpartner der Gegenstelle

Bestand: alte Programme und Dokumentation

Bei Erweiterungen und Modernisierungen ist der Bestand die größte Unbekannte. Klären Sie vorab, ob das aktuelle Steuerungsprogramm als Projektdatei mit Symbolik und Kommentaren vorliegt oder nur als Abzug aus der laufenden Steuerung. Prüfen Sie, ob Bausteine mit einem Know-how-Schutz versehen sind und ob Sie die Rechte und Zugangsdaten haben, um das Programm zu bearbeiten. Ein Programm ohne Kommentare oder mit geschützten Bausteinen lässt sich oft trotzdem weiterverwenden, kostet aber deutlich mehr Analysezeit.

Das Gleiche gilt für die Dokumentation: Stromlaufpläne, Bedienanleitungen, Parameterlisten und Notizen der Instandhaltung. Wenn bekannt ist, dass die Unterlagen nicht mehr zum tatsächlichen Stand der Anlage passen, schreiben Sie das dazu. Das ist kein Makel, sondern bei älteren Anlagen eher die Regel – entscheidend ist, dass es im Angebot berücksichtigt werden kann.

Bei der Modernisierung älterer Steuerungen, etwa einer Migration von S5 oder STEP 7 auf eine aktuelle Plattform, sollte zuerst der Ist-Stand dokumentiert werden. So geht beim Umbau nichts verloren, was heute funktioniert – auch nicht die kleinen Sonderfunktionen, die irgendwann nachgerüstet wurden und nirgends beschrieben sind.

• Projektdatei mit Kommentaren oder nur Abzug aus der Steuerung?
• Stand der letzten Sicherung und spätere Änderungen
• Geschützte Bausteine, Zugangsdaten und Nutzungsrechte
• Aktualität von Stromlaufplänen und Bedienanleitungen

Sicherheitsanforderungen früh klären

Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt, Schutztürüberwachung oder sicher reduzierte Geschwindigkeit beeinflussen Hardware, Programmstruktur und Inbetriebnahme. Sie lassen sich nicht am Ende eines Projekts ergänzen, ohne dass sich Aufwand und Termine verschieben. Klären Sie deshalb vor der Anfrage, ob eine Risikobeurteilung vorliegt, welche Sicherheitsfunktionen daraus folgen und wer für deren Festlegung und Prüfung zuständig ist.

Für den Dienstleister ist vor allem wichtig zu wissen, ob eine Sicherheitssteuerung oder Sicherheitsrelais vorhanden sind, ob sicherheitsgerichtete Programmteile zum Auftrag gehören und welche Vorgaben dafür gelten. Welche Anforderungen im Einzelfall zu erfüllen sind, ist eine Frage für Ihre Sicherheitsfachleute und gegebenenfalls Ihre Rechtsberatung. Dieser Ratgeber kann und will das nicht ersetzen – er soll nur darauf hinweisen, dass das Thema an den Anfang gehört und nicht ans Ende.

Abnahme, Inbetriebnahme, Übergabe und Termine

Legen Sie fest, woran Sie erkennen, dass der Auftrag erfüllt ist. Gute Abnahmekriterien sind prüfbar: eine bestimmte Taktzeit, ein definierter Ablauf ohne Störung über eine festgelegte Dauer, die richtige Reaktion auf simulierte Fehler, die vollständige Übertragung bestimmter Daten an das übergeordnete System. Ob es vorab einen Test im Büro, in der Werkstatt oder am Prüfstand gibt und wie die Abnahme unter realen Bedingungen an der Anlage abläuft, gehört ebenfalls in die Anfrage.

Für die Inbetriebnahme vor Ort braucht der Dienstleister realistische Angaben: Wann ist die Anlage mechanisch und elektrisch fertig? Gibt es ein Stillstandsfenster, in dem umgebaut werden muss, etwa über ein Wochenende oder in den Betriebsferien? Welche Zugangsregeln, Unterweisungen und Ansprechpartner gibt es auf dem Gelände? Steht Material für Testläufe zur Verfügung? Mehr zur Vorbereitung finden Sie im Ratgeber SPS-Inbetriebnahme.

Auch die Übergabe sollte vorher feststehen: Welche Dokumentation erwarten Sie, in welcher Sprache und welchem Format? Erhalten Sie das kommentierte Quellprojekt? Soll Ihr Bedien- und Instandhaltungspersonal geschult werden? Und wie geht es nach dem Go-Live weiter – mit Betreuung, Wartung oder Weiterentwicklung?

Bei den Terminen hilft es, zwischen festen und weichen Terminen zu unterscheiden. Ein vertraglich zugesagter Liefertermin an Ihren Endkunden oder ein geplanter Produktionsstart ist etwas anderes als ein Wunschtermin. Nennen Sie außerdem, bis wann Sie das Angebot brauchen und wann Sie entscheiden wollen.

• Prüfbare Abnahmekriterien und Ablauf der Abnahme
• Termine für Montageende, Stillstandsfenster und Produktionsstart
• Erwartete Dokumentation, Quellprojekt und Schulung
• Betreuung nach dem Go-Live

Typische Fehler – und was ein guter Dienstleister zurückfragt

Viele Anfragen scheitern nicht an der Technik, sondern an wenigen wiederkehrenden Mustern. Der Umfang wird nur als Stichwort beschrieben, etwa „Steuerung für Linie 3 erneuern“, sodass jeder Anbieter etwas anderes anbietet und die Angebote nicht vergleichbar sind. Das Störverhalten fehlt in der Funktionsbeschreibung. Der Zustand des Bestands wird zu optimistisch eingeschätzt. Schnittstellen zu anderen Lieferanten werden als „Standard“ abgetan. Und die Inbetriebnahme wird so knapp geplant, dass für Tests und Optimierung kein Raum bleibt.

Aufschlussreich ist auch, wie ein Dienstleister auf Ihre Anfrage reagiert. Ein Angebot, das ohne eine einzige Rückfrage kommt, beruht entweder auf sehr vollständigen Unterlagen oder auf Annahmen, die Sie nicht kennen. Ein guter Dienstleister fragt gezielt nach, nennt seine Annahmen im Angebot und sagt offen, welche Punkte er erst nach einer Analyse sicher bewerten kann. Typische Rückfragen sind:

• Liegt das aktuelle Programm als Projektdatei mit Kommentaren vor, und wurde es seit der letzten Sicherung geändert?
• Wer verantwortet die Gegenstelle jeder Schnittstelle, und gibt es dafür eine Spezifikation?
• Wie soll sich die Anlage bei Störungen, Spannungsausfall und Wiederanlauf verhalten?
• Welche Sicherheitsfunktionen gibt es, und gehören sicherheitsgerichtete Programmteile zum Auftrag?
• Woran wird die Abnahme gemessen, und wer nimmt ab?
• Wie lang ist das Stillstandsfenster, und was passiert, wenn es nicht reicht?
• Wer bedient und wartet die Anlage später, und mit welcher Plattform ist Ihr Team vertraut?