In vielen Anlagen treten Störungen immer wieder an denselben Stellen auf.
Die Anlage läuft nicht stabil, nach Änderungen entstehen neue Probleme oder die Fehlersuche dauert länger als nötig.
Oft wird dann an der Hardware oder an einzelnen Funktionen gesucht, doch die eigentliche Ursache liegt meist woanders.
In der Praxis sind es häufig typische Fehler in der SPS‑Programmierung, die sich über Zeit einschleichen und sich erst im laufenden Betrieb sichbar werden.
Warum typische Fehler im TIA Portal immer wieder auftreten
Typische Fehler in SPS‑Programmen sind selten Einzelfälle.
Sie entstehen fast immer unter ähnlichen Bedingungen im Anlagenalltag.
Zeitdruck im laufenden Betrieb oder bei der Inbetriebnahme
In vielen Projekten steht die Produktion bzw. die schnellstmögliche Auslieferung der Anlage im Fokus.
Wenn eine Anlage stillsteht oder eine Anpassung notwendig ist, zählt vor allem eines: schnell wieder lauffähig werden.
Lösungen werden dann oft pragmatisch umgesetzt:
- direkte Änderungen im bestehenden Code
- schnelle Ergänzungen
- Funktionen werden „einfach hinzugefügt“
Diese Vorgehensweise funktioniert kurzfristig, führt aber langfristig zu Problemen.
Kontinuierliche Erweiterungen
Kaum eine Anlage bleibt unverändert.
Neue Produkte, zusätzliche Stationen oder Prozessanpassungen führen dazu, dass das SPS‑Programm ständig erweitert wird.
Dabei passiert häufig:
- bestehende Logik wird nicht angepasst
- neue Funktionen werden „angehängt“
- Strukturen wachsen unkontrolliert
Das Programm funktioniert weiterhin, es wird aber immer schwerer verständlich.
Fokus auf Funktion statt Struktur
Ein sehr typischer Spruch in der Praxis:
„Hauptsache, es funktioniert.“
Die Funktion steht im Vordergrund und die Struktur wird zweitrangig behandelt.
Das Problem: Strukturelle Schwächen fallen oft erst später auf:
- bei Fehlersuche
- bei Erweiterungen
- bei Übergaben
Die meisten Probleme in SPS-Programmen entstehen durch fehlende Planung der Struktur des Programms
Es wird einfach „drauf los programmiert“.
Das A und O eines guten SPS-Programms ist eine saubere Strukturierung und die Aufteilung der Anlage in die richtigen Funktionseinheiten.
Wenn zu einer schlechten Struktur noch Zeitdruck und ständige Erweiterungen hinzukommen, summieren sich die Unsauberkeiten im Code.
Dann sind echte Probleme im Betrieb der Maschine unter Produktionsbedingungen an der Tagesordnung.
Die häufigsten Fehler im TIA Portal – und wie man sie vermeidet
Im folgenden Abschnitt sind die typischen Fehler aus der Praxis zusammengefasst.
Fehler 1: Direkte Ansteuerung von Ein- und Ausgängen
Ein klassischer Ansatz ist das direkte Schreiben von Ausgängen im Ablaufprogramm und anschließendes Abfragen der Eingänge.
Was schnell funktioniert, führt langfristig zu Problemen:
- Signale werden an mehreren Stellen im Code verwendet
- Abhängigkeiten sind schwer nachvollziehbar
- Änderungen haben unerwartete Konsequenzen
Besonders kritisch wird es bei steigender Komplexität.
Lösung:
- Hardware über Funktionsbausteine kapseln
- klare Schnittstellen definieren
- zentrale Logik statt verteilter Signalverwendung
Fehler 2: Fehlende Struktur im SPS‑Programm
Eine schlechte Struktur im SPS-Programm erkennt man:
- alles läuft in wenigen Bausteinen
- keine saubere Trennung der Funktionen
- Logik ist schwer nachvollziehbar
Die Folge:
- lange Fehlersuche
- hohe Unsicherheit bei Änderungen
- steigende Stillstandszeiten
Lösung:
- klare Aufteilung in Funktionsbereiche
- Trennung von Hardware, Ablauf und Diagnose
- einheitliche Bausteinstruktur
Diese Schwachstelle in SPS-Programmen habe ich in einem anderen Blogeintrag genauer beleuchtet.
Fehler 3: Unklare oder uneinheitliche Variablennamen
In vielen Programmen entstehen Variablennamen „nach Gefühl“.
Typische Probleme:
- gleiche Signale werden unterschiedlich benannt
- Bedeutungen sind nicht eindeutig
- Zusammenhänge sind schwer erkennbar
Besonders kritisch bei Übergaben oder Erweiterungen.
Lösung:
- klare Namenskonvention definieren
- Bedeutung eines Signals im Namen oder Kommentar erkennbar machen
- konsistente Struktur im gesamten Projekt
Fehler 4: Vermischung von Hand‑ und Automatikfunktionen
Ein häufiger Fehler ist die direkte Vermischung beider Betriebsarten:
- Handfunktionen greifen in Automatiklogik ein
- Zustände sind nicht eindeutig
- Verhalten wird unvorhersehbar
Im Störfall besonders problematisch.
Lösung:
- klare Trennung von Hand- und Automatikbetrieb
- definierte Übergänge zwischen den Zuständen
- getrennte Freigaben oder Steuerlogik
Fehler 5: Fehlendes oder verteiltes Fehlerhandling
In vielen Projekten wird Fehlerhandling nur punktuell umgesetzt:
- Fehlermeldungen entstehen an unterschiedlichen Stellen
- keine konsistente Logik
- Ursachen sind schwer nachvollziehbar
Das führt zu:
- längerer Fehlersuche
- fehlender Transparenz im Betrieb
Lösung:
- zentrales Fehlerhandling implementieren
- Diagnose direkt in Funktionsbausteine integrieren
- klare Rückmeldungen („Fertig“, „Fehler“, „Warten“) verwenden
Wie man diese Fehler in der Praxis vermeidet
Aufteilung der Anlage in Funktionseinheiten
In guten SPS-Programmen ist die Anlage in Funktionseinheiten aufgeteilt.
Dabei sind folgende Kriterien zu beachten:
- Jede Baugruppe der Anlage, die unabhängig von anderen Baugruppen arbeiten kann/muss, ist eine eigene Funktionseinheit
- Ähnliche, sich wiederholende Baugruppen sind eine Funktionseinheit
Saubere Trennung von Funktionen
Jeder Baustein ( und jede Funktion ) muss nach folgenden Kriterien erstellt werden:
- Er muss einen konkreten Nutzen haben und diesen möglichst unkompliziert erfüllen
- Er muss eine Schnittstelle besitzen, die andere Bausteine einfach nutzen können
- Er muss in sich abgeschlossen sein ohne Vermischung mit anderen Funktionen
Funktionsbausteine konsequent einsetzen
- Hardware nie direkt ansteuern
- klare Schnittstellen definieren
- Wiederverwendbarkeit und Skalierbarkeit sicherstellen
Wie ein solcher Funktionsbaustein aussehen kann, habe ich am Beispiel der Ansteuerung eines Ventils gezeigt.
Mögliche Fehlersituationen von Anfang an bedenken
Insbesondere beim Erstellen von Automatik Abläufen sollten vor oder während der Erstellung mögliche Fehlerszenarien bedacht werden.
Dabei muss folgendes berücksichtigt werden:
- Ausgabe einer Meldung im Fehlerfall
- Möglichkeit zu Behebung des Fehlers
- einfaches Starten der Anlage nach der Fehlerbehebung
Fazit
Viele Probleme im TIA Portal entstehen nicht durch komplexe Technik, sondern durch typische Fehler im Umgang mit Struktur und Architektur.
Die entscheidenden Faktoren sind:
- klare Struktur im SPS‑Programm
- saubere Trennung von Funktionen
- konsequenter Einsatz von Funktionsbausteinen
- durchdachtes Fehlerhandling
In der Praxis zeigt sich immer wieder:
Nicht die Anzahl der Signale oder Funktionen entscheidet über die Qualität eines SPS‑Programms, sondern die Struktur.
Besonders bei bestehenden Anlagen lassen sich durch saubere Struktur oft mit überschaubarem Aufwand deutliche Verbesserungen erzielen.
Wenn Sie solche Probleme aus Ihrer Anlage kennen oder Ihre SPS‑Programme langfristig stabil und wartbar gestalten möchten, unterstütze ich Sie gerne.