SPCS-Trainingskurs

Lektion 1 • Regulatorische und sicherheitstechnische Rahmenbedingungen

Führt funktionale Sicherheitsstandards und regulatorische Erwartungen für die Prozesssteuerung ein. Legt den Compliance-Kontext für alle nachfolgenden Kapitel fest.

Lektion 2 • Einführung in die Prozesssteuerung

Definiert die Prozesssteuerung und ihre Rolle in der industriellen Automation. Legt das im gesamten Kurs verwendete Vokabular fest.

Lektion 3 • Sensoren und Messgrundlagen

Behandelt Sensortypen, Signalarten und Konzepte der Messgenauigkeit. Bietet die instrumentelle Grundlage für spätere Themen der Steuerung und Regelung.

Lektion 4 • Aktoren und Stellglieder

Untersucht Geräte, die Steuerbefehle im Feld ausführen. Verknüpft das Aktorverhalten mit der Leistung des Regelkreises.

Lektion 1 • Methoden zur Prozessidentifikation

Vermittelt Tests im offenen und geschlossenen Regelkreis zur Charakterisierung der Prozessdynamik. Die Identifikationsergebnisse fließen direkt in die Optimierungsberechnungen ein.

Lektion 2 • Techniken zur PID-Optimierung

Wendet die Optimierungsregeln nach Ziegler-Nichols, IMC und Lambda auf identifizierte Prozesse an. Die Teilnehmer wählen Methoden aus, die dem Prozesstyp entsprechen.

Lektion 3 • Prinzipien der Regelung mit Rückführung

Erläutert die Bildung des Fehlersignals und den Mechanismus der Rückführungskorrektur. Bildet den mathematischen Kern aller nachfolgenden Optimierungsarbeiten.

Lektion 4 • Konfiguration von PID-Reglern

Behandelt Parametereingabe, Modusauswahl und Reglerausgangsbegrenzung. Bereitet die Teilnehmer darauf vor, reale Regler korrekt zu konfigurieren.

Lektion 1 • Programmtest und Dokumentation

Etabliert Praktiken für Simulation, Online-Beobachtung und Versionsverwaltung. Stellt sicher, dass die Logik vor der Bereitstellung in Live-Systemen verifiziert wird.

Lektion 2 • Programmierung in Kontaktplan (KOP)

Vermittelt Kontakt-, Spulen- und Funktionsbausteinelemente in Kontaktplänen. Die Kontaktplan-Programmierung ist die in der Industrie am weitesten verbreitete SPS-Sprache.

Lektion 3 • Ablaufsprachen (SFC)

Behandelt SFC-Schritte, Transitionen und Aktionen für Batch- und sequentielle Prozesse. Direkt anwendbar auf Anfahr- und Abfahrsequenzen.

Lektion 4 • SPS-Hardware und Scan-Zyklus

Beschreibt die SPS-CPU, E/A-Module und die Abfolge des Scan-Zyklus. Verankert Softwarekonzepte im physischen Hardwareverhalten.

Lektion 1 • Ethernet-basierte Industrieprotokolle

Untersucht EtherNet/IP, PROFINET und Modbus TCP für Hochgeschwindigkeits-Steuerungsnetzwerke. Ethernet-Protokolle werden in modernen Anlagen zunehmend zum Standard.

Lektion 2 • OPC-Standards und Datenaustausch

Erläutert OPC DA und OPC UA für herstellerneutralen Datenaustausch zwischen Systemen. OPC UA ist der bevorzugte Standard für die moderne SCADA-Integration.

Lektion 3 • Feldbus- und serielle Protokolle

Behandelt HART, Modbus RTU und PROFIBUS für die Feldgerätekommunikation. Diese etablierten Protokolle sind in bestehenden Industrieanlagen weiterhin dominant.

Lektion 4 • Methoden zur Netzwerk-Fehlerbehebung

Wendet Paketaufzeichnung, Ping und Protokollanalysator-Tools zur Fehlerdiagnose an. Systematische Fehlerbehebung minimiert Prozessstillstandszeiten.

Lektion 1 • Prinzipien der HMI-Bildgestaltung

Wendet Prinzipien menschlicher Faktoren und des Situationsbewusstseins auf das Bildlayout an. Gutes Design reduziert Bedienfehler und Reaktionszeit.

Lektion 2 • Konfiguration des Alarmmanagements

Konfiguriert Alarmprioritäten, Totzonen, Verzögerungen und Unterdrückungslogik. Verbindet das Alarmdesign mit der Bedienerbelastung und den Sicherheitsergebnissen.

Lektion 3 • SCADA-Systemarchitektur

Bildet die Rollen von SCADA-Server, -Client und Feldkommunikation ab. Bietet den strukturellen Kontext für alle HMI- und Datenkonfigurationsarbeiten.

Lektion 4 • Betriebsdatenspeicher und Berichtswesen

Richtet die Archivierung, den Abruf und die Berichtserstellung von Prozessdaten ein. Archivierte Daten unterstützen die Leistungs-/Kennzahlen-Analyse und die regulatorische Berichterstattung.

Lektion 1 • Konzepte von Sicherheitssystemen (SIS)

Definiert SIS-Architektur, Sicherheitsfunktionen und die Beziehung zur Grundprozesssteuerung. Etabliert das Unabhängigkeitsprinzip, das für das SIS-Design zentral ist.

Lektion 2 • Leistungskennzahlen-Management von Alarmsystemen

Misst Alarm-KPIs und wendet Rationalisierung an, um Störalarme zu reduzieren. Das Leistungsmanagement ist eine fortlaufende betriebliche Disziplin.

Lektion 3 • SIL-Bestimmung und -Verifizierung

Berechnet Anforderungen an Sicherheitsintegritätslevel und verifiziert, dass SIS-Entwürfe diese erfüllen. Verbindet die Ergebnisse der Risikobewertung mit der Hardwareauswahl.

Lektion 4 • Gefährdungs- und Risikobeurteilung

Wendet HAZOP und LOPA an, um Prozessrisiken zu identifizieren und zu quantifizieren. Die Ergebnisse der Risikobeurteilung bestimmen die Anforderungen an das SIS-Design.

Lektion 1 • MPC-Implementierung und Inbetriebnahme

Behandelt Anlagentests, Modellidentifikation und Schritte zur Reglerinbetriebnahme. Praktische Fähigkeiten zur Inbetriebnahme unterscheiden die MPC-Theorie von der Anwendung.

Lektion 2 • Interaktionen in Mehrgrößenprozessen

Analysiert die Prozessinteraktion mit der relativen Verstärkungsmatrix und Entkopplungsmethoden. Das Verständnis von Interaktionen ist Voraussetzung für den Entwurf von Mehrgrößenregelungen.

Lektion 3 • Echtzeit-Optimierung

Wendet stationäre Optimierung oberhalb der MPC an, um die wirtschaftliche Leistung zu maximieren. Optimierungsziele werden als Sollwerte an die MPC-Ebene übergeben.

Lektion 4 • Grundlagen der modellprädiktiven Regelung (MPC)

Führt den Prädiktionshorizont, den Stellhorizont und die Behandlung von Nebenbedingungen der MPC ein. MPC ist die dominierende fortschrittliche Regelungstechnologie in der Prozessindustrie.

Lektion 1 • Lebenszyklusmanagement und Änderungsmanagement (MOC)

Wendet Änderungsmanagement und Asset-Lebenszyklus-Praktiken an, um die Systemintegrität zu erhalten. MOC verhindert unbefugte Änderungen, die Sicherheit oder Leistung beeinträchtigen.

Lektion 2 • Projektierung und Entwurf

Behandelt Funktionsspezifikationen, E/A-Listen und Ursache-Wirkungs-Matrizen. Entwurfsdokumente bilden die vertragliche und technische Grundlage für den Systemaufbau.

Lektion 3 • Bedienerschulung und Übergabe

Entwirft Bedienerschulungsprogramme und Dokumentationspakete für die Systemübergabe. Eine effektive Übergabe stellt sicher, dass Bediener das System sicher betreiben und instand halten können.

Lektion 4 • Standortinstallation und Inbetriebnahme

Behandelt Signalprüfung, Standortabnahmetest und Sicherheitsüberprüfung vor Inbetriebnahme. Die Inbetriebnahme bestätigt, dass die Feldinstallation der Entwurfsabsicht entspricht.