Was ist der VASS-Standard und was verlangt er vom SPS-Programmierer?

Der VASS-Standard ist der Automatisierungsstandard des Volkswagen-Konzerns. Er legt fest, wie Maschinenlieferanten und Systemintegratoren Hardware, SPS-Programm, Visualisierung und Dokumentation einer Anlage für die Werke des Konzerns aufbauen. Er gilt für alle, die in den Werken der Marken Volkswagen, Audi, Seat und Škoda Steuerungen programmieren oder in Betrieb nehmen. Der Lieferant profitiert von fertigen Bibliotheken und einer einheitlichen Projektstruktur, muss aber strenge Regeln für deren Anwendung einhalten und ein Team mit nachgewiesener Qualifikation stellen.

Die Abkürzung VASS setzt sich aus den Namen von vier Marken des Konzerns zusammen: Volkswagen, Audi, Seat und Škoda. In der Praxis ist es ein Satz von Regeln und Bibliotheken, nach dem die Automatisierung von Produktionslinien in den Werken des Volkswagen-Konzerns entsteht.

Volkswagen entwickelt den Standard in aufeinanderfolgenden Generationen weiter. Die sechste, bezeichnet als VASS V6, hat die Version V5 abgelöst und die gesamte Projektkette erfasst:

  • Hardware und Schaltschränke: Bibliotheken für das Programm Eplan, darunter 3D-Funktionen und das Schaltschranksystem Rittal VX25;
  • Datenaustausch zwischen dem Elektroprojekt in Eplan und dem Steuerungsprojekt im TIA Portal über die AML-Schnittstelle (Hardwarekonfiguration, Ein- und Ausgänge, Netzwerktopologie);
  • SPS-Programm und HMI-Visualisierung, also Bibliotheken von Bausteinen und Bildern;
  • Dokumentation und Schulungsunterlagen.

Den Standard wenden Maschinenlieferanten, Integratoren und Inbetriebnahmefirmen an, die für die Werke des Konzerns arbeiten, unter anderem bei Linien für die Elektroplattform MEB. Ziel ist, dass in einem Werk, in dem Maschinen vieler Lieferanten laufen, die gesamte Automatisierung nach einem einheitlichen Muster aufgebaut ist.

Siemens-Steuerungen S7-1500 für Werke von Volkswagen haben wir unter anderem an der Montagelinie ACT EVO Haube in Salzgitter sowie an den Nacharbeitsplätzen der Linie Flexible in Polkowice programmiert und in Betrieb genommen. Im zweiten Projekt entstand die Steuerungslogik nach den Standards von Volkswagen. Den Umfang der Arbeiten, die wir in solchen Projekten ausführen, beschreibt die Seite zur SPS-Programmierung nach VASS-Standard.

VASS ist nicht der einzige Konzernstandard in der Automobilindustrie. Eigene Standards entwickeln auch Daimler (Integra) und BMW (TMO), jeweils mit eigenen Bibliotheken und Anforderungen an die Lieferanten.

Die Standardisierungsrichtlinie VASS V6 gliedert den Softwareteil des Standards in vier Komponenten: die Programmbibliothek in STEP 7, die Visualisierung in WinCC Advanced, die Regeln zur Bildgenerierung mit SiVArc und die Dokumentation. Alle entstehen in der Umgebung des TIA Portal, und das Programm läuft auf Siemens-Steuerungen wie der S7-1500.

KomponenteWas sie enthältBedeutung für das Projekt
STEP 7Funktionsbausteine (FB), Datenstrukturen (UDT), GerätekatalogeDas Programm entsteht aus fertigen Bausteinen des Standards und nicht aus Bausteinen, die von Grund auf neu geschrieben werden
WinCC AdvancedFaceplates und Detailbilder der GeräteDer Bediener sieht an jeder Station einen Antrieb oder Spanner in derselben Form
SiVArcRegeln, die HMI-Bilder aus dem SPS-Programm und den Bibliotheken erzeugenDie Visualisierung ergibt sich aus dem Programm, ein Fehler in dessen Struktur überträgt sich also auf die Bilder
DokumentationHilfedateien der Bausteine, Hardwarekonfigurationen, Beschreibungen der ParametrierungDer Lieferant übergibt die Dokumentation in der vom Standard vorgegebenen Struktur

Begriffe aus der Tabelle:

  • Funktionsbaustein (FB): ein Programmabschnitt mit eigenem Datenspeicher, der ein Modul der Maschine steuert, zum Beispiel einen Antrieb, einen Spanner oder ein Förderband.
  • UDT: ein benutzerdefinierter Datentyp, der die Signale eines Geräts in einer geordneten Struktur zusammenfasst.
  • Faceplate: ein fertiges Objekt eines HMI-Bildes, das mit einem Baustein in der Steuerung verknüpft ist.
  • SiVArc: eine Siemens-Erweiterung, die die Visualisierung automatisch aus den Bausteinen des Programms, den Bildbibliotheken und Regeln erstellt.

Für die Arbeit im Standard V6 sieht die Richtlinie die Pakete STEP 7 Professional, WinCC Advanced und Safety Integrated sowie Werkzeuge zur Konfiguration von SINAMICS-Antrieben vor. Die HMI-Bilder entstehen in mehreren Sprachen, unter anderem auf Deutsch, Englisch, Spanisch und Chinesisch, weil dieselbe Linie in einem Werk in einem anderen Land eingesetzt werden kann.

Der VASS-Standard verlangt vom SPS-Programmierer eine Qualifikation, die durch ein Zertifikat des Volkswagen Bildungsinstituts nachgewiesen wird. Laut Institut ist das Zertifikat Voraussetzung, um Siemens-Steuerungen nach dem geltenden Standard in den Werken der Konzernmarken zu programmieren und in Betrieb zu nehmen. Die Richtlinie V6 verlangt außerdem vom Lieferanten selbst abgeschlossene Schulungen zum TIA Portal sowie ausreichende Kenntnisse des VASS-Standards und der Produktionstechnik von Volkswagen.

Die Qualifizierung „Inbetriebnehmer SPS Siemens, VASS V6“ führt das Volkswagen Bildungsinstitut in Zwickau durch. Der Kurs richtet sich an Software- und Elektroplaner, Inbetriebnehmer sowie Anlagenlieferanten, und sein Programm umfasst:

  • Planung der Hardwarekonfiguration nach VASS;
  • Sicherheitsprogrammierung und Regeln zur Programmstruktur;
  • Standardprogrammierung auf Datenstrukturen;
  • Überblick über die Bibliotheken der Funktionsbausteine und Definition des Adressraums;
  • Programmierung von Schrittketten (Step Chain);
  • Erzeugung der Visualisierung mit SiVArc und das Meldesystem.

Der Kurs vermittelt den Standard selbst und nicht die Bedienung der Entwicklungsumgebung. Das Institut erwartet daher, dass die Teilnehmer das TIA Portal, die Programmiersprachen SCL und S7-Graph, das Netzwerk PROFINET und die Programmierung von Sicherheitsfunktionen mit Distributed Safety bereits beherrschen.

Unabhängig von der Qualifizierung von Volkswagen bietet Siemens SITRAIN einen Workshop VASS 6 für Integratoren und Maschinenhersteller (OEM) an. Er richtet sich an Personen, die TIA-Portal-Projekte nach VASS V6 planen, konfigurieren, in Betrieb nehmen und warten.

Das größte Risiko ist ein Programm, das die Maschine korrekt steuert, aber die Anforderungen des VASS-Standards nicht erfüllt. Ein solcher Code muss vor der Abnahme korrigiert werden. Wird die Abweichung erst bei der Inbetriebnahme entdeckt, fallen die Nacharbeiten in die Zeit, in der die Linie eigentlich schon in den Produktionsanlauf gehen sollte.

Abweichungen können an drei Stellen entstehen, die der Standard ausdrücklich regelt.

Änderung eines Standardbausteins. Wenn ein Baustein aus der Bibliothek ein ungewöhnliches Gerät nicht abdeckt, wäre es am einfachsten, ihm eine eigene Logik hinzuzufügen. Die Richtlinie V6 erlaubt Änderungen und neue Standardbausteine jedoch nur nach Abstimmung und Freigabe durch die Elektroabteilung von Volkswagen, sodass eine ohne diese Zustimmung vorgenommene Änderung rückgängig gemacht werden muss. Deshalb wird die Abweichung mit dem Besteller vereinbart, bevor der Code entsteht.

Von Hand gezeichnete HMI-Bilder. In VASS V6 erzeugt SiVArc die Visualisierung. Eine von Hand vorgenommene Änderung bleibt daher nur bis zur nächsten Generierung bestehen, danach verschwindet sie oder passt nicht mehr zum Programm. Korrekturen werden deshalb im Programm oder in den Generierungsregeln vorgenommen und nicht direkt im Bild.

Eigene Programmstruktur. Der Standard legt die Aufteilung des Adressraums, den Aufbau der Schrittketten und das Meldesystem fest. Ein Programm mit eigener Adressaufteilung oder eigener Ablauflogik besteht die Konformitätsprüfung nicht und muss umgebaut werden.

Für das Projekt bedeutet das:

  • Die Abnahme wird bis zur Beseitigung der Abweichungen angehalten;
  • Programm und Visualisierung müssen in der Inbetriebnahmephase überarbeitet werden;
  • zusätzliche Abstimmungen mit der Elektroabteilung des Bestellers, die sich in der Planungsphase hätten vermeiden lassen.

Die Kosten einer Abweichung vom VASS-Standard steigen mit jeder Projektphase: Eine Korrektur im Programm ist in der Planungsphase günstiger als dieselbe Änderung in der Halle während der Inbetriebnahme.

Sie bauen eine Linie oder Station für ein Werk des Volkswagen-Konzerns und brauchen ein Team, das den VASS-Standard kennt? Schreiben Sie uns, wir prüfen die Spezifikation, erstellen SPS-Programm und Visualisierung nach den Bibliotheken des Standards und nehmen sie vor Ort in Betrieb.

Der VASS-Standard bestimmt den Umfang der Anlagenabnahme und erleichtert nach der Inbetriebnahme die Instandhaltung über die gesamte Nutzungsdauer. Der Besteller prüft die Konformität mit dem Standard in drei Bereichen:

  • Programm: Bausteine aus der Bibliothek des Standards, vereinbarte Abweichungen, Struktur der Adressen und Abläufe;
  • Visualisierung: aus dem Programm erzeugte Bilder und vollständige Sprachversionen;
  • Dokumentation: Hilfedateien der Bausteine, Hardwarekonfiguration und Parametrierung in der vom Standard vorgegebenen Struktur.

In einem VASS-Projekt sind auch die Signale, die beim Test der Ein- und Ausgänge (I/O-Check) geprüft werden, nach dem Adressraum des Standards aufgeteilt.

Nach der Abnahme profitiert die Instandhaltung von der Einheitlichkeit des Standards. Programmstruktur, Bilder und Dokumentation sehen an jeder Station gleich aus, sodass der Techniker ein Signal, einen Schritt der Ablaufkette oder eine Meldung immer an derselben Stelle findet, unabhängig davon, welcher Lieferant die Maschine gebaut hat.

Sie planen ein Projekt für ein Werk des Volkswagen-Konzerns und möchten wissen, was der VASS-Standard in Ihrer Spezifikation verlangt? Schreiben Sie uns, wir analysieren die Anforderungen und zeigen, wo im Projekt Abstimmungen mit dem Besteller nötig sind.

  • Design Solutions, „Volkswagen releases VASS standard which includes EPLAN Version 2.9“: https://designsolutionsmag.co.uk/volkswagen-releases-vass-standard-which-includes-eplan-version-2-9/
  • Maschinenbau Journal, „VASS-Standard jetzt um 3D-Funktionalität und neueste Schaltschranktechnik erweitert“: https://www.maschinenbau-journal.de/2020/07/29/vass-standard-jetzt-um-3d-funktionalitaet-und-neueste-schaltschranktechnik-erweitert/
  • Volkswagen, „VASS V6 Standard – Standardization Guideline“ (Standardisierungsrichtlinie, Version 1.0).
  • Volkswagen Bildungsinstitut, Qualifizierung „VASS V6 Qualifizierung Inbetriebnehmer SPS Siemens“: https://www.vw-bi.de/kursangebot/kursfinder/detailansicht-kurs/volkswagen-1283/vass-v6-qualifizierung-inbetriebnehmer-sps-siemens-2.html
  • Siemens SITRAIN, Workshop VASS 6 für Integratoren und OEM: https://www.sitrain.us/lms/DES/SCT-VAOILS6OEE.PDF
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