Bei der Auswahl der richtigen Steuerung für die grundlegende Fabrikautomatisierung reicht es nicht aus, nur die Anzahl der Ein- und Ausgänge zu vergleichen. Ob die Maschine eigenständig oder innerhalb einer Linie arbeitet, welche Bewegungsachsen, Sicherheitsfunktionen, Netzwerktopologie, Bedienoberfläche, Datenaustausch und künftigen Erweiterungen erforderlich sind, fließt in dieselbe Entscheidung ein. Im Siemens-Portfolio richtet sich LOGO! 9 an kompakte, alltägliche Automatisierungsaufgaben, SIMATIC S7-1200 G2 hingegen an umfangreichere Maschinen- und Anlagenanwendungen. Dieser Leitfaden bewertet die beiden Familien anhand ihrer Einsatzgrenzen, Engineering-Werkzeuge und ihres Lebenszyklus statt durch einen eindimensionalen Vergleich als „kleine und große PLC“.
Die grundlegende Entscheidung zwischen LOGO! 9 und SIMATIC S7-1200 G2
LOGO! 9 ist ein Logikmodul, das für die wirtschaftliche und übersichtliche Steuerung einer begrenzten Aufgabe ausgelegt ist, etwa bei Pumpen, Beleuchtung, Lüftung, Toren, kleinen Maschinen, Zeitfunktionen und einfacher Überwachung. Wenn sich die Anwendung überwiegend auf einen einzelnen Schaltschrank oder ein einzelnes Betriebsmittel beschränkt, die Funktionen klar definiert sind und keine komplexe dezentrale Architektur erforderlich ist, bietet es einen soliden Ausgangspunkt. SIMATIC S7-1200 G2 richtet sich dagegen an die Maschinenautomatisierung, wenn PROFINET-basierte Geräte, umfangreichere Programme, erweiterte Diagnose, geregelte Bewegungen oder fehlersichere Optionen erforderlich sind.
Die Auswahl sollte nicht allein anhand der heutigen I/O-Anzahl erfolgen. Eine Maschine, die mit acht Eingängen und vier Ausgängen startet, kann später eine Servoachse, dezentrale I/O oder eine zentrale Rezeptverwaltung benötigen. Umgekehrt kann eine unnötig große Steuerungsarchitektur bei einem eigenständigen System, das lediglich zwei Ventilatoren nach Zeitplan und Temperatur betreibt, zusätzlichen Instandhaltungsaufwand verursachen. Zunächst wird der Steuerungsumfang abgegrenzt; anschließend wird die Produktfamilie anhand der Anforderungen an Leistung, Anbindung und Lebenszyklus ausgewählt.
| Entscheidungskriterium | Geeigneter Einsatzrahmen für LOGO! 9 | Geeigneter Einsatzrahmen für SIMATIC S7-1200 G2 |
|---|---|---|
| Anwendungsumfang | Eigenständige, begrenzte und klar definierte alltägliche Automatisierung | Erweiterbare Automatisierung innerhalb einer Maschine, Zelle oder Linie |
| Engineering | Grafische Programmierung, Simulation und Schaltungsdokumentation mit LOGO! Soft Comfort V9 | STEP 7 im TIA Portal; integrierte Verwaltung von Hardware, Netzwerk, Diagnose und Programm |
| Kommunikation | Ethernet, Modbus TCP/IP, Modbus RTU und MQTT; abhängig vom gewählten Gerät und der Konfiguration | Umfassendere Maschinenintegration einschließlich PROFINET, integriertem Webserver und Web API; abhängig von der CPU-Variante |
| Motion Control und funktionale Sicherheit | Einfache Schaltaufgaben; kein Ersatz für zertifizierte Bewegungs- oder Sicherheitssteuerungen | Optionen für Einzelachsen, koordinierte Achsen und einfache Kinematiken; fehlersichere CPU-Familie verfügbar |
| Bedienoberfläche | Lokale Bedienung über ein Basismodul mit Display oder LOGO! TDE | Mit SIMATIC HMI und umfassenderen Visualisierungsarchitekturen skalierbar |
| Erweiterungsentscheidung | Innerhalb der aktuellen Modul- und Systemgrenzen der LOGO! 9-Familie | Offen für dezentrale I/O, Netzwerkgeräte und weitergehende Steuerungsanforderungen |
LOGO! 9: Logikmodul der neuen Generation für kompakte Alltagsautomatisierung
Auf der aktuellen Siemens-Produktseite werden LOGO! 9-Basismodule in Varianten mit und ohne Display angeboten. Jedes Basismodul verfügt über acht Eingänge, vier Ausgänge, einen Ethernet-Anschluss und eine Erweiterungsschnittstelle. Die Variante mit Display besitzt einen Farb-Touchscreen mit 2,4 Zoll und 320 × 240 Pixeln. Diese gemeinsamen Merkmale beschreiben den Rahmen der Produktfamilie; Versorgungsspannung, Relais- oder Halbleiterausgänge, analog nutzbare Eingänge und Umgebungskenndaten müssen anhand der vollständigen Bestellnummer geprüft werden.
Das LOGO! 9-System lässt sich innerhalb der von Siemens veröffentlichten Gesamtkapazitätsgrenzen auf bis zu 16 Erweiterungsmodule, 64 digitale Eingänge, 60 digitale Ausgänge, 16 analoge Eingänge und 16 analoge Ausgänge skalieren. Diese Zahlen bezeichnen nicht die integrierte Kanalanzahl eines einzelnen Basismoduls und bedeuten nicht, dass jede Kombination ohne Weiteres möglich ist. Modultyp, Stromversorgung, Erweiterungssteckplatz, Kanalbegrenzung und aktuelle regionale Produktverfügbarkeit müssen gemeinsam geprüft werden. Auch die in der ersten Produkteinführungsphase aufgeführten Erweiterungsoptionen wie DM8 12/24R, DM8 230R und AM4 AI/AQ sind anhand des zum Projektzeitpunkt gültigen Katalogs zu verifizieren.
Für den Programmspeicher werden bis zu 800 Funktionsblöcke angegeben; außerdem werden Gleitkommaoperationen unterstützt. Dies ermöglicht detailliertere Berechnungen bei kompakten Aufgaben. Dennoch müssen Zyklusverhalten, Datenspeicherung, Kommunikationslast und Fehlerreaktion mit dem tatsächlichen Programm getestet werden. Die Feststellung „Die Anzahl der Funktionsblöcke reicht aus“ bedeutet nicht, dass die Anwendung dauerhaft gut betreibbar ist. Programmbenennung, Kommentare, Zustandsautomaten und Alarmlogik sollten so strukturiert sein, dass das Instandhaltungsteam sie nachvollziehen kann.
Wann reicht die Kommunikation von LOGO! 9 aus?
Die Unterstützung von Ethernet, Modbus TCP/IP, Modbus RTU und MQTT kann einem kleinen System den Datenaustausch mit Energiezählern, Antrieben, übergeordneter Software oder einer Messaging-Infrastruktur ermöglichen. Die Auflistung eines Protokollnamens bedeutet jedoch nicht, dass alle Verbindungen bereits einsatzbereit sind. Die Client- oder Serverrolle von LOGO!, Datentypen, Registerbelegung, Verbindungsanzahl, Aktualisierungszeit und Verhalten im Fehlerfall müssen projektspezifisch festgelegt werden. Bei Verwendung von MQTT sind zusätzlich Broker-Adresse, Authentifizierung, Zertifikat, Topic-Struktur und Datenverwaltung bei Verbindungsabbruch zu definieren.
Die direkte Internetanbindung der Kleinsteuerung ist keine empfohlene Standardarchitektur. Zwischen Maschinennetz und Unternehmensnetz sind ein kontrollierter Übergang, Firewall-Regeln, berechtigte Benutzer, Datensicherung und ein Softwareaktualisierungsprozess erforderlich. Produktmerkmale wie Secure Boot und verschlüsselte Kommunikation unterstützen den Schutz, gleichen aber eine ungeeignete Netzwerkanordnung oder eine schwache Passwortverwaltung nicht aus. Auf der aktuellen Siemens-Seite zu LOGO! 9 werden im Rahmen von UMAC vier Rollen genannt. Die Rollen sollten entsprechend den tatsächlichen Instandhaltungsaufgaben des Betriebs vergeben werden; gemeinsam genutzte Benutzerkonten sind zu vermeiden.
LOGO! TDE: lokale Bedienvisualisierung für kleine Systeme
LOGO! TDE bietet für das LOGO! 9-Ökosystem einen resistiven Farb-Touchscreen mit 4,3 Zoll und einer Auflösung von 480 × 272 Pixeln. Die Möglichkeit, Bilder zu verwenden, kann Status- und Bedienanzeigen verständlicher machen als reine Textzeilen. Mit LOGO! Soft Comfort V9 werden Projektierung und Simulation in denselben Arbeitsablauf eingebunden. Dieses Panel ist nicht als Ersatz für eine umfassende SCADA-Plattform zu bewerten, sondern anhand des lokalen Bedarfs einer begrenzten Maschine an Statusanzeige, Einstellungen und Quittierungen.
Laut offizieller Produktinformation kommuniziert ein LOGO! TDE gleichzeitig mit einem LOGO! 9-Basismodul. Zwei Ethernet-Ports bieten Flexibilität bei der physischen Anbindung; da der Anschluss beider Ports an dasselbe lokale Netzwerk eine Netzwerkschleife verursachen kann, schränkt Siemens dies ausdrücklich ein. Die Funktion der Ports muss im Topologieplan eindeutig dargestellt sein. Für jeden Befehl auf dem Bildschirm sind Berechtigung, zulässiger Wertebereich, Schreibbestätigung und Verhalten bei Kommunikationsausfall festzulegen. Ein auf dem Bedienbildschirm angezeigter Wert belegt für sich allein weder die Sensorgenauigkeit noch einen sicheren Stillstand.
SIMATIC S7-1200 G2: größerer Steuerungsumfang in der Maschinenautomatisierung
SIMATIC S7-1200 G2 ist die neue Generation der kompakten PLC-Familie von Siemens in der Basisa utomatisierung. Die erhöhte Verarbeitungs-, Speicher- und Kommunikationskapazität unterstützt die Bearbeitung von Maschinenabläufen, lokalen und dezentralen I/O, Diagnose und übergeordneter Anbindung in einer einzigen Engineering-Umgebung. Die Produktseite hebt Motion-Control-Funktionen für Einzelachsen sowie für koordinierte Achsen und einfache Kinematikaufgaben hervor. Dies bedeutet nicht, dass alle CPUs, Antriebe und Technologieobjekte dieselbe Kapazität besitzen; Achsanzahl, Zykluszeit, Geber, Synchronisation und Lizenzbedarf sind anhand der gewählten Hardware und der TIA Portal-Version zu prüfen.
Fehlersichere S7-1200 G2-Varianten können Standard- und sicherheitsgerichtete Programmteile in einem abgestimmten Engineering-Ablauf zusammenführen. Der Einsatz eines gelben Moduls allein ergibt jedoch noch keine geeignete Sicherheitsfunktion. Risikobeurteilung, erforderlicher Performance Level oder SIL, Sensorarchitektur, Testabdeckung, sicherer Ausgang, Stoppfunktion des Antriebs, Reaktionszeit und Validierungsnachweise müssen für das gesamte System erarbeitet werden. Eine Standard-CPU wird nicht durch eine nachträgliche Softwareänderung zu einer fehlersicheren CPU.
Der Zugriff auf Geräte- und Diagnoseinformationen über NFC kann das Instandhaltungspersonal bei einer schnellen Zustandsprüfung vor dem Schaltschrank unterstützen. Der integrierte Webserver und die Web API erweitern zudem die Service- und Datennutzungsmöglichkeiten. Diese Schnittstellen erleichtern die Instandhaltung, ersetzen aber nicht die Anforderungen an Berechtigungen, Netzwerksegmentierung, sichere Mobilgeräte, Zertifikate und Ereignisprotokollierung. Nicht genutzte Dienste sollten deaktiviert werden; für aktivierte Dienste sind die betrieblich Verantwortlichen und die Zuständigkeit für Aktualisierungen festzulegen.
Das Engineering-Werkzeug ist Teil des Instandhaltungskonzepts
LOGO! Soft Comfort V9
LOGO! Soft Comfort V9 richtet Programmierung, Simulation, Dokumentation und Inbetriebnahme auf LOGO!-Anwendungen aus. Die Unterstützung von Windows, macOS und Linux kann die Anpassung an die standardisierte Rechnerumgebung der Teams erleichtern. Die Simulation bildet weder die elektrische Last des realen Ausgangs noch die gesamte Prozessdynamik ab; sie sollte als Logikprüfung vor dem Zuschalten der Energieversorgung verstanden werden. Im Projektarchiv sollten Softwareversion, Gerätefirmware, Passwort und Parametersicherung gemeinsam aufbewahrt werden.
TIA Portal und STEP 7
Hardware, Netzwerkkonfiguration, Programm und Diagnose der S7-1200 G2 werden im TIA Portal verwaltet. Programmiersprachen wie LAD, FBD und SCL können entsprechend dem Teamstandard und der jeweiligen Funktion eingesetzt werden. Werden gemeinsame Regeln für Bibliotheken, Benennung, Alarmnummern und Versionierung festgelegt, lassen sich Änderungen innerhalb derselben Maschinenfamilie besser kontrollieren. Dass sich ein TIA Portal-Projekt öffnen lässt, bedeutet nicht, dass alle verwendeten Gerätepakete, Antriebsobjekte und Sicherheitsoptionen auf dem Zielrechner kompatibel sind; bei der Übergabe müssen Software- und Paketversionen dokumentiert werden.
Zwei entscheidende Kompatibilitätsgrenzen beim Umstieg von der Vorgängergeneration
SIMATIC S7-1200 G2 ist physisch nicht mit der bisherigen S7-1200-Hardware kompatibel. Siemens gibt an, dass sich die meisten vorhandenen Programme mit kleinen Anpassungen konvertieren lassen; dies ist jedoch keine Zusage für einen direkten Plug-and-play-Austausch. CPU, Signalmodul, Signalboard, Kommunikationsmodul, Steckverbinder, Platzbedarf im Schaltschrank und TIA Portal-Version müssen erneut geprüft werden. Nach der Programmkonvertierung sind Zeitverhalten, Technologieobjekt, Kommunikation, remanente Daten und Fehlerverhalten einem Funktionstest zu unterziehen.
Ebenso darf ein LOGO! 9-Basismodul nicht im Mischbetrieb mit Basismodulen, Erweiterungsmodulen und dem TDE der bisherigen LOGO!-Hardwarefamilie eingesetzt werden. Dass frühere Projekte in LOGO! Soft Comfort V9 wiederverwendet werden können, bedeutet nicht, dass sich alte Erweiterungshardware an das neue Basismodul anschließen lässt. Siemens nennt für einige Kommunikationsmodule eine Wiederverwendungsmöglichkeit; die Entscheidung muss anhand der vollständigen Modulnummer, der Firmware, der aktuellen Kompatibilitätstabelle und des zum Projektzeitpunkt gültigen Produktstands getroffen werden.
Was bei der I/O-Auswahl und elektrischen Auslegung nicht übersehen werden darf
- Versorgung: Bestimmen Sie Nennspannung, Toleranz, Einschaltstrom, Absicherung und gemeinsames Bezugspotenzial der Steuerung und der Feldlasten.
- Ausgangstyp: Vergleichen Sie Relais- und Transistorausgänge hinsichtlich Schalthäufigkeit, Lastart, Leckstrom, Lebensdauer und erforderlicher Schutzbeschaltung.
- Analogsignal: Bewerten Sie die Signalart – Spannung, Strom, Widerstand oder Temperatur – zusammen mit Auflösung, Erdung und Kabelschirmung.
- Schnelle Funktion: Beschreiben Sie den Bedarf an Gebern, schnellen Zählern, PWM oder PTO nicht nur anhand der Kanalanzahl, sondern auch hinsichtlich Frequenz und Zeitverhalten.
- Funktionale Sicherheit: Führen Sie Signale für Not-Halt, Schutztüren, Lichtvorhänge und sichere Bewegungen getrennt von der Standard-I/O-Liste.
- Kapazitätsreserve: Planen Sie eine angemessene Erweiterungsreserve ein; dimensionieren Sie ungenutzte Kapazitäten nicht aufgrund ungewisser Zukunftsszenarien unnötig groß.
Inbetriebnahme und Abnahmeprüfung
- Gleichen Sie die vollständigen Bestellnummern von Steuerung, Erweiterung, Display und Netzteil mit den aktuellen Siemens-Unterlagen ab.
- Dokumentieren Sie Software, Geräteunterstützung und Firmware-Version; erstellen Sie eine verifizierte Projektsicherung für die Wiederherstellung.
- Prüfen Sie jeden physischen I/O einzeln anhand des Stromlaufplans und der Programmvariable; verifizieren Sie Normalbetrieb und Fehlerzustand getrennt.
- Überprüfen Sie die sichere Prozessreaktion bei Kommunikationsunterbrechungen, Ausfall und Wiederkehr der Geräteversorgung, fehlerhaften Daten und Zeitüberschreitungen.
- Testen Sie die Grenzwerte für Bedienereingaben, Benutzerrollen, Alarmtexte und Wartungsbilder mit den tatsächlichen Anwendern.
- Wenn Bewegungs- und fehlersichere Funktionen vorhanden sind, nehmen Sie die zugehörigen Berechnungen, Signaturen, Testergebnisse und den Änderungsnachweis in die Projektunterlagen auf.
- Halten Sie den Bedarf an Ersatzteilen, Batterien oder Speichermedien, die Wiederherstellungsschritte und das zuständige Personal im Wartungsplan fest.
Auswahldaten vor der Angebotserstellung
Für ein fundiertes Angebot reicht die Angabe „wie viele Eingänge, wie viele Ausgänge“ allein nicht aus. Die Funktionsliste der Maschine, I/O-Typen, Anforderungen an die Zykluszeit, Bewegungsachsen, Sicherheitsfunktionen, Netzwerkprotokolle, HMI-Bedarf, Umgebungstemperatur, Schaltschrankabmessungen und der bestehende Werksstandard sollten gemeinsam bereitgestellt werden. Die Wahl zwischen LOGO! 9 und S7-1200 G2 sollte anhand dieser Daten begründet werden. Oskon bewertet die Produktfamilie anhand der Anwendungsgrenzen; die endgültige Bestellnummer wird auf Grundlage des zum Angebotsdatum gültigen Siemens-Katalogs, der regionalen Verfügbarkeit, der Softwarekompatibilität und der verifizierten elektrischen Lasten festgelegt.
