SPS – Speicherprogrammierbare Steuerungen
Hohe Leistungsfähigkeit durch vollständige SAP-Integration

IGZ ist seit vielen Jahren auf Steuerungstechnik für Intralogistikanlagen spezialisiert. Als Technologieführer in diesem Bereich hat IGZ mit ihrer Kompetenz bei der Steuerungstechnik zu vielen Marktinnovationen beigetragen, wie z.B. Shuttle-Steuerungen oder Pick-by-Robot. Kernkompetenz ist hierbei das Zusammenspiel einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) mit SAP-Standardlösungen (insbes. SAP EWM/SAP MFS).

IGZ hat bereits erfolgreich Steuerungen für weit mehr als 10.000 Fördertechnikantriebe und über 200 Regalfahrzeuge realisiert.

     

Ursprünge der Steuerungstechnik und speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS)

Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) |IGZ

Anfänglich waren es die Automatisierungsbestrebungen der Automobilindustrie, die bereits Ende der 1960er Jahre die (Weiter-)Entwicklung speicherprogrammierbarer Steuerungen (engl. Programmable logic controller – PLC) forcierten.

Heute kommen speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) branchenübergreifend in nahezu sämtlichen industriellen Automatisierungsumgebungen zum Einsatz. In Anlehnung an die DIN EN 61131, Teil 1, handelt es sich hierbei um ein „digital arbeitendes elektronisches System mit einem programmierbaren Speicher, … um durch digitale oder analoge Eingangs- und Ausgangssignale verschiedene Arten von Maschinen und Prozessen zu steuern.“ Per Definition werden einzelne Vorgänge hierbei nach einem mittels Programmierung definierten Ablauf miteinander koordiniert und konstant synchronisiert, sodass eine Automatisierung möglich ist.

Mittlerweile sind SPSen vollständig im Zusammenspiel mit Warehouse Management Systemen (z.B. SAP EWM) nutzbar und integrierbar. Anders ausgedrückt stellt eine SPS ein dem Leitrechner unterlagertes Echtzeitsystem dar, das sowohl einzelne Maschinen als auch ganze Anlagen unter Einbehaltung definierter Soll-Vorgaben physisch steuert.

     

Bedeutung speicherprogrammierbarer Steuerungen für die Intralogistik

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) in der Intralogistik | IGZ

Im Bereich der Intralogistik spielen speicherprogrammierbare Steuerungen – etwa auf Basis von Siemens S7 – ihr Potenzial auf breiter Basis aus: Regalbediengeräte in automatischen Kleinteilelagern (AKL) und Hochregallagern (HRL), Paletten- und Behälterfördertechniken, Shuttle-Anlagen, Sortier-, Verteil-, Palettier- und Depalettier-Systeme, Verfahrwagen, Senkrechtförderer etc. In Verbindung mit dem übergeordneten Steuerungssystem agieren im Einsatz befindliche SPSen, die letztlich die Steuerbefehle für alle mechanischen Komponenten ausführen und somit die Transporte auslösen, praktisch als zentraler Taktgeber einer integrierten Systemlösung. Die Kommunikation mit dem Materialflussrechner (z.B. SAP MFS) folgt in der Regel über einen standardisierten Telegrammaustausch via TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).

Digitale Ein- und Ausgänge, ein Echtzeitbetriebssystem, die sogenannte Firmware, sowie Schnittstellen für Ethernet oder Feldbusse sind zentrale Komponenten einer SPS. Entscheidend für die Anbindung an Maschinen respektive Anlagen sind Sensoren und sogenannte Aktoren. Sensoren werden meist an den Eingängen von speicherprogrammierbaren Steuerungen platziert – dies können zum Beispiel Taster und Lichtschranken, Temperaturfühler und/oder Inkrementalgeber sein. Über diese ist eine SPS jederzeit über den aktuellen Maschinen- oder Anlagenstatus informiert. Unter mit den Ausgängen verbundenen Aktoren hingegen sind Module für die Antriebssteuerung, elektrische Ventile usw. zu verstehen. Realisieren lässt sich eine speicherprogrammierbare Steuerung sowohl als Einzelgerät als auch Baugruppe. Hinzu kommen Anwendungen in Form von PC-Einsteckkarten sowie Software-Emulation. Verstärkt genutzt werden auf SPS-Ebene seit geraumer Zeit auch Visualisierungs- und Alarmierungsfunktionen.

     

SPS'n in Zusammenspiel mit SAP-Lösungen

Siemens SPS SIMATIC S7 | IGZ

Zentrale Kernkompetenz von IGZ ist die Realisierung anspruchsvoller Logistikanlagen in Zusammenspiel mit SAP Standardsoftware. Eine vollständige SAP-Integration der Steuerungsebene lässt sich mithilfe von SAP Extended Warehouse Management (SAP EWM) und SAP Material Flow System (SAP MFS) erreichen – und das bei einer Minimierung von Schnittstellen, selbst bei komplexen Intralogistik-Anlagen.

Der Informationsaustausch zwischen dem SAP EWM und einer speicherprogrammierbaren Steuerung ist über die Materialflusssteuerung (SAP MFS) organisiert. Dieser wird an sogenannten Meldepunkten ausgelöst, die jeweils exakt einer speicherprogrammierbaren Steuerung zugewiesen sind. Innerhalb von SAP EWM ist ein Meldepunkt jeweils als Kommunikationselement abgebildet.
Für eine intelligente Steuerung ist zusätzlich die stetige Berücksichtigung von Kapazitäten in einer Anlage von Bedeutung. Zum Beispiel kann die Anzahl der einem Meldepunkt zugewiesenen Handling Units (HUs) relevant sein oder eine noch verfügbare Kapazität in Staustrecken. Weiterhin ist die Verfügbarkeit einzelner Komponenten (z.B. Regalfahrzeuge, Heber, Querverfahrwagen) zu kontrollieren und für die Feinsteuerung einer Anlage zu berücksichtigen. Bei Bedarf lässt sich jeder eingerichtete Meldepunkt z.B. wahlweise über die SPS selbst oder über den Leitstand sperren (manuell oder automatisiert nach entsprechendem Regelwerk).

Als zukunftssichere, standardisierte Gesamtsystemlösung für die Lagerverwaltung und -steuerung richtet SAP EWM / MFS den Fokus auf flexibel skalierbare, hochperformante und zugleich effiziente Prozesse mit durchgängiger Industrie 4.0-Konformität. Über die unterlagerte, speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) auf Basis von Siemens S7 bzw. TIA ist sichergestellt, dass sämtliche Vorgaben der übergeordneten Systeme erfüllt werden. Infolge lassen sich sämtliche Komponenten der integrierten, vollautomatisch arbeitenden Lager- und Fördertechniken exakt koordinieren, regeln und steuern. Auf diese Weise gelangen Ihre Waren auf schnellstem Weg in der gewünschten Menge und Beschaffenheit zum Zielort.

     

IGZ – ihr SAP EWM Generalunternehmer

SPS-Mechanik und SAP | IGZ

Dank langjähriger Erfahrung und ausgewiesener markenübergreifender Expertise stellen die SAP-Ingenieure der IGZ für Sie sicher, dass alle in einer Anlage oder einem System verbauten Komponenten – auch jene von variierenden Herstellern – intelligent miteinander kommunizieren. Folge sind erhöhte Durchsatzleistungen bei anhaltender Verfügbarkeit und gesteigerter Effizienz in den Prozessen – und last but not least eine Unabhängigkeit von „klassischen“ Anlagenlieferanten oder einzelnen Komponenten.

In diesem Sinne bietet IGZ über die SAP-Implementierung hinaus ein ganzheitliches Leistungspaket im Bereich der Anlagen- und Steuerungstechnik an:

  • Planung und Realisierung von Neuanlagen (Intralogistik)
  • SPS-Retrofit (z.B.: Umrüsten von S5 auf S7 SPS-Steuerungen)
  • Optimierungsmaßnahmen innerhalb bestehender Logistik- und Produktionsanlagen
  • Fahrerlose Transportsysteme: Von Förderanlagen bis zu Elektrohängebahnen oder Elektrobodenbahnen
  • Automatische Kommissionierlösungen

Das Ergebnis: SAP und SPS-Mechanik von IGZ – alles aus einer Hand!

Vorteile für Sie:

  • Durchgängige SAP-Integration = Zukunftssichere Lagerverwaltung und Materialflusssteuerung in nur einem System (SAP)
  • Eliminierung unnötiger Systemebenen
  • Entfall von Bestandsabgleichen und Schnittstellen
  • Erhöhte Effizienz, Stabilität, Transparenz und Qualität
  • Reduzierung der laufenden Betriebskosten
  • Full-Service durch IGZ (für SAP, SPS, Anlagentechnik), bei Bedarf 24/7