Ablaufsteuerung

Ablaufsteuerung bezeichnet die planmäßige Steuerung der zeitlichen Abfolge von Operationen in technischen Systemen. Ziel ist, dass einzelne Schritte in einer definierten Reihenfolge mit festgelegten Wartezeiten und erforderlicher Synchronisation ablaufen. Im Gegensatz zur Prozessregelung, die physikalische Größen wie Temperatur oder Druck konstant regelt, konzentriert sich die Ablaufsteuerung auf die Koordination von Abläufen, Sequenzen und Interaktionen zwischen Sensoren, Aktoren und Maschinenkomponenten.

Anwendungsbereiche liegen in der Fertigung, Montage, Verpackung, Förder- und Logistiksystemen sowie in Mehrstufenprozessen von Labor- und Produktionsanlagen. Typische Aufgaben sind das Starten von Folgeprozessen, das Verketten von Arbeitsschritten, das Durchlaufen von Prüfschritten und das Ab erfüllen von Sicherheitsabfolgen.

Umsetzung erfolgt häufig hardware- bzw. softwarebasiert in speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Typische Methoden sind die sequentielle Steuerung, Zustandsautomaten, und der Sequenz-Funktionsplan (SFC) gemäß IEC 61131-3. Weitere Techniken umfassen Timer, Zähler, Ereignissteuerung, Handshakes und Interlocks. Eine sichere Ablaufsteuerung verwendet Feedback von Sensoren, Abbruch- und Not-Aus-Funktionen sowie Fehler- und Rückmeldeprozesse.

Architektur und Schnittstellen umfassen in der Praxis Steuerungseinheit(en), Sensoren, Aktoren, Antriebe sowie Visualisierungssysteme (SCADA) und ggf. Manufacturing Execution Systeme (MES). Wichtige Designkriterien sind Determinismus, reale Reaktionszeiten, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Sicherheitsanforderungen. Beispiele reichen von einer Waschmaschinen- oder Abfülllinie bis zu Roboterzellen oder komplexen Montagelinien, in denen die Reihenfolge der Arbeitsschritte zentral koordiniert wird.