Die wichtigsten Hersteller von SPS-Steuerungen: Ein Leitfaden für Produktionsunternehmen

Die Wahl der Steuerungsplattform entscheidet über die Stabilität und die Instandhaltungskosten in einer Produktionsanlage für die nächsten ein bis zwei Jahrzehnte. Diese Entscheidung ist unmittelbar mit der Wahl des Lieferanten verbunden, denn die wichtigsten SPS-Hersteller liefern nicht nur Hardware, sondern komplette, geschlossene Engineering-Ökosysteme.

Warum ist die Wahl des SPS-Herstellers eine strategische Geschäftsentscheidung?

Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, engl. programmable logic controller, PLC) ist ein Industriecomputer auf Mikroprozessorbasis, der Maschinen und Anlagen steuert. In einem modernen Produktionsbetrieb empfängt dieser intelligente Controller Eingangssignale von Bauteilen wie einem Temperatursensor oder einem Sicherheitstaster, verarbeitet sie gemäß dem geladenen Programm und sendet anschließend Steuersignale an Stellglieder, z. B. Ventile oder Motoren. Die industrielle Automatisierung stützt sich auf die Stabilität dieser Geräte, da jede ungeplante Unterbrechung enorme finanzielle Verluste verursacht.

Wenn eine Fabrik eine bestimmte Marke wählt, kauft sie nicht nur eine einzelne Komponente, sondern tritt in ein vollständiges technologisches Ökosystem ein. Dieses umfasst die Entwicklungsumgebung, spezielle Engineering-Software, technischen Support, Schulungen für Ingenieure sowie ein Vertriebsnetz für Ersatzteile. Diese Wahl bestimmt auch, wie leicht Automatisierungssysteme in übergeordnete Strukturen wie SCADA oder HMI-Bedienpanels integriert werden.

Wer dominiert den Markt? Die beliebtesten SPS-Hersteller

Die weltweit am häufigsten eingesetzten SPS sind die Siemens SIMATIC sowie die Systeme des amerikanischen Konzerns Rockwell Automation unter der Marke Allen-Bradley. Diese beiden Akteure kontrollieren einen beträchtlichen Teil der globalen Industrieanlagen und setzen technologische Standards. Die Marktstruktur ist geografisch stark polarisiert, was beim Kauf von Maschinen von ausländischen Lieferanten von entscheidender Bedeutung ist.

Siemens dominiert die europäischen Märkte, wo es in den meisten Fabriken als Standard gilt. Allen-Bradley ist der absolute Marktführer in Nordamerika, und diese Systeme werden in der schweren verarbeitenden Industrie häufig eingesetzt. Der japanische Hersteller Mitsubishi Electric hält eine sehr starke Position in Asien sowie bei Serienmaschinen, die für den Weltmarkt geliefert werden. Weitere etablierte SPS-Anbieter sind u. a. Schneider Electric, Omron, B&R, Beckhoff, Fatek oder Unitronics. Im Bereich der Maschinensicherheit sind hingegen dedizierte Sicherheitssteuerungen Standard, deren Pionier das Unternehmen Pilz ist.

Siemens – europäischer Marktführer in der industriellen Automatisierung

Siemens ist der unbestrittene Marktführer in Europa; seine Lösungen bilden das Fundament der Automatisierung in vielen europäischen Werken. Als Flaggschiff-Produktfamilie gelten die SIMATIC-Systeme, innerhalb derer der Hersteller kompakte SPS der Baureihe S7-1200 anbietet, ideal für kleine und mittlere Anwendungen, sowie die fortschrittlichen, modularen Steuerungen S7-1500, die für die Steuerung ganzer Produktionslinien vorgesehen sind. Diese Geräte können je nach gewählter Version mit 24 V DC oder 230 V AC betrieben werden.

Der deutsche Hersteller entwickelt und fördert intensiv den Kommunikationsstandard Profinet (früher war es Profibus). Profinet gewährleistet einen schnellen und fehlerfreien Datenaustausch sowie die Integration verteilter Ein-/Ausgangsinseln. Die Engineering-Umgebung für diese Systeme ist das TIA Portal (Totally Integrated Automation). Damit lassen sich SPS programmieren sowie HMI-Panels und Antriebe in einem einzigen Projekt konfigurieren. TIA Portal erleichtert die schnelle Fehlererkennung durch umfangreiche Diagnosefunktionen und ermöglicht die laufende Abfrage genauer Informationen über den Maschinenzustand.

Rockwell Automation (Allen-Bradley) – amerikanischer Standard der Zuverlässigkeit

Die Marke Allen-Bradley, die zum Konzern Rockwell Automation gehört, ist ein zentraler Anbieter von Steuerungssystemen für Betriebe der verarbeitenden Industrie, der Petrochemie und der Automobilbranche. Flaggschiff-Familien von Steuerungen, wie die multitaskingfähigen, modularen ControlLogix-Systeme sowie die kleineren, kompakten Steuerungen der CompactLogix-Serie, zeichnen sich durch außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber widrigen Umweltbedingungen und hohe Zuverlässigkeit im Betrieb aus.

Die Kommunikation in den Systemen von Rockwell Automation basiert auf dem EtherNet/IP-Protokoll, was eine problemlose vertikale Integration mit MES-Produktionsmanagementsystemen sowie SCADA-Systemen ermöglicht. Die Programmierung von SPS-Steuerungen dieser Marke erfolgt in der Umgebung Studio 5000. Diese Systeme werden von Integratoren sehr geschätzt, da sie eine flexible Online-Bearbeitung des Codes ermöglichen, ohne den Prozess anzuhalten, wodurch Produktionsausfälle während der Modernisierung entfallen.

Schneider Electric – Pionier der Digitalisierung und offener Standards

Schneider Electric entwickelt aktiv Automatisierungssysteme, die auf digitale Datenübertragung und die Integration in die Architektur des industriellen Internets der Dinge (IIoT) ausgerichtet sind. Der französische Hersteller liefert die vielseitigen Modicon-Steuerungsfamilien, darunter das kompakte Modell M221, die vielseitigen M241 und M251 sowie die hochentwickelten, modularen Prozesssteuerungen Modicon M580 mit einem integrierten Ethernet-Interface direkt auf der Hauptplatine.

Schneider Electric (damals Modicon) ist der Entwickler des Modbus-Protokolls, das bis heute der universellste offene Kommunikationsstandard in der Industrie bleibt und die Verbindung von Geräten verschiedener Marken ermöglicht. Die modernen SPS dieses Herstellers werden in der Entwicklungsumgebung EcoStruxure Machine Expert programmiert. Dieses Werkzeug unterstützt die internationale Norm IEC 61131-3 und ermöglicht Ingenieuren, Code mit Sprachen wie LD (Kontaktplan), ST (Strukturierter Text) oder FBD (Funktionsbausteinsprache) zu schreiben.

Mitsubishi Electric – japanische Präzision und Zuverlässigkeit

Mitsubishi Electric baut seine Position auf dem globalen Markt aus, indem es äußerst schnelle und zuverlässige Steuerungssysteme für Maschinen und Anlagen liefert. Die zentrale Säule des Angebots ist die Familie der Steuerungen MELSEC, zu der die kompakten Steuerungen MELSEC-F, die modularen Steuerungen der Serie MELSEC-Q sowie die neueste, äußerst leistungsfähige Plattform MELSEC-iQ-R gehören.

Diese Geräte werden häufig in Serienmaschinen, Montagelinien sowie in fortschrittlichen Motion-Control-Systemen eingesetzt, da sie eine hervorragende Unterstützung für Schnellzähler und die Positionierung von Servoantrieben bieten. Die Kommunikation in Mitsubishi-Systemen basiert häufig auf dem offenen Gigabit-Netzwerkstandard CC-Link IE, obwohl diese Steuerungen auch andere gängige Netzwerke wie Profinet, Modbus oder EtherCAT unterstützen. Die Software GX Works ermöglicht ein intuitives Erstellen von Code, die Konfiguration von Netzwerken sowie eine schnelle Einsicht in die Betriebsparameter der Maschinen.

Worauf sollte man bei der Wahl eines SPS-Anbieters achten?

Bei der Auswahl einer SPS sollte man sich in erster Linie an betrieblichen und geschäftlichen Kriterien orientieren und nicht nur an den reinen technischen Parametern des Prozessors (CPU). Die Wahl einer konkreten Plattform wirkt sich auf die Gesamtbetriebskosten (TCO) sowie auf die Flexibilität bei der Modernisierung des Maschinenparks aus.

Zu den wichtigsten Auswahlfaktoren gehören:

1. Verfügbarkeit von Ingenieurpersonal auf dem lokalen Markt – wie leicht sich Automatisierungstechniker und Systemintegratoren mit Erfahrung im jeweiligen System finden lassen, wirkt sich direkt auf Zeit und Kosten der Implementierung von Modifikationen aus. 
2. Technischer Support und Service des Herstellers – entscheidend ist eine gut erreichbare technische Hotline sowie die garantierte Lieferzeit von Ersatzmodulen aus lokalen Lagern im Falle einer plötzlichen Störung.
3. Skalierbarkeit und Modularität – ein modernes Steuerungssystem sollte über umfangreiche Erweiterungsmöglichkeiten um zusätzliche Kommunikationsmodule, analoge und digitale Ein-/Ausgangsmodule sowie Technologiemodule verfügen, ohne dass ein kostspieliger Austausch der Zentraleinheit erforderlich ist.
4. Länge des Produktlebenszyklus – führende Hersteller von SPS gewährleisten die Verfügbarkeit von Ersatzteilen sowie die Unterstützung ihrer Produktfamilien für einen Zeitraum von mindestens 10-15 Jahren ab dem Zeitpunkt, an dem eine bestimmte Serie aus dem Verkauf genommen wurde.

Eine Investition in die Automatisierung ist auch eine Frage des angemessenen Budgets, das sowohl den Kauf physischer Komponenten als auch Softwarelizenzen sowie die Kosten für die Systemintegration umfasst.