Ein SPS-Programm testen ohne Hardware funktioniert, wenn die Logik auf einem Modell läuft, das sich wie eine Steuerung verhält. LADX Monitor führt gespeicherte Programme in Zyklusgeschwindigkeit aus, lässt Sie Eingänge forcieren und Variablen beobachten und protokolliert jeden Zustandswechsel mit Zeitstempel. Das ist ein Logiktest am Schreibtisch, bevor jemand die Schaltschrankfertigung bucht.
Der Test findet Logikfehler, nicht Verdrahtungsfehler. Das klingt nach einer Einschränkung, trifft aber den größten Teil dessen, was bei Werksabnahmen tatsächlich auffällt: vergessene Verriegelungen, falsche Reihenfolgen, Timer mit falscher Wirkung, Schrittketten, die in einem Fehlerfall hängen bleiben.
Die Lücke zwischen Programmieren und Schaltschrank
LADX beschreibt das Problem nüchtern: Zwischen dem Schreiben der Logik und dem Stehen am Schaltschrank gibt es oft nichts. Das erste Mal, dass ein Programm läuft, ist das erste Mal an realer Hardware, häufig vor dem Kunden. Jeder Fehler, der dort auffällt, kostet Reisezeit, Stillstand und Vertrauen. Wer vorher testet, verschiebt die Fehlersuche an den Schreibtisch, wo sie am wenigsten kostet.
SPS-Programm testen ohne Hardware: drei Ebenen
| Ebene | Werkzeuge (Beispiele) | Was gefunden wird | Aufwand |
|---|---|---|---|
| Logiktest | LADX Monitor, CODESYS-Simulationsbetrieb | Verknüpfungen, Reihenfolge, Timer, Zähler | gering |
| Software-in-the-Loop | virtuelle Steuerung, z. B. S7-PLCSIM Advanced | Firmwareverhalten, Kommunikation, Bausteinaufrufe | mittel |
| Virtuelle Inbetriebnahme | Steuerung plus Anlagenmodell | Abläufe, Kollisionen, Taktzeiten | hoch |
Die Ebenen ergänzen sich. CODESYS beschreibt in der Online-Hilfe einen Simulationsbetrieb, mit dem sich eine Applikation ohne reales Zielgerät testen lässt. Für die S7-1500 simuliert S7-PLCSIM Advanced die Steuerung einschließlich Firmwareverhalten. Die virtuelle Inbetriebnahme mit Anlagenmodell beschreiben wir ausführlich im Beitrag Virtuelle Inbetriebnahme. LADX Monitor sitzt auf der ersten Ebene und ist dort am schnellsten: Programm auswählen, starten, forcieren.
So läuft ein Logiktest mit LADX Monitor
- Programm wählen: Die Liste kommt aus Ihren gespeicherten Programmen im Projekt, nicht aus dem Browser. Was auf einem Rechner entstand, läuft auch auf einem anderen.
- Ausgänge zuerst ansehen: Monitor listet die Ausgänge oben, weil ein Test an ihnen gemessen wird.
- Eingänge forcieren: Digitale Eingänge umschalten, Analogwerte vorgeben. Taster federn zurück wie ein echter Taster, ein kurzer Druck bleibt kurz.
- Ablauf verfolgen: Jede Änderung wird mit Zeitstempel protokolliert. Sie lesen eine Sequenz nachher nach, statt sie einmal anzusehen und sich zu erinnern.
- Lauf speichern: Ein Lauf lässt sich am Projekt speichern und als Nachweis zur Werksabnahme legen.
Monitor nutzt dieselbe Zyklusmaschine wie der Simulator im KOP-Editor: dasselbe Prozessabbild, derselbe Flankenspeicher, dieselben Millisekunden-Timer. Was Sie hier sehen, ist also keine zweite Implementierung, die anders rechnen könnte. Wie dieses Modell funktioniert, steht im Beitrag zum kostenlosen KOP-Simulator.
Testfälle, die sich lohnen
Nehmen wir eine Abfüllmaschine mit Flaschenzulauf, Füllventil, Verschließer und Auslaufband. Diese Testfälle finden erfahrungsgemäß die meisten Fehler, bevor die Maschine montiert ist:
- Normalablauf: zehn Flaschen hintereinander, jede Station meldet rechtzeitig.
- Stopp in jedem Schritt: Wird die Schrittkette sauber angehalten und kann sie wieder anlaufen?
- Sensor bleibt aus: Greift die Zeitüberwachung, und welche Meldung erscheint?
- Schutztür öffnen: Gehen alle gefährlichen Bewegungen sofort aus? Die Sicherheitsfunktion selbst prüfen Sie getrennt.
- Doppelte Betätigung: Was passiert, wenn Start gedrückt wird, während die Maschine schon läuft?
- Stau am Auslauf: Stoppt der Zulauf, bevor Flaschen umfallen?
Leiten Sie die Testfälle direkt aus dem Pflichtenheft ab, nicht aus dem Programm. Wer seine Tests aus dem eigenen Code ableitet, prüft nur, ob der Code tut, was der Code tut. Jede Betriebsart, jede beschriebene Fehlerreaktion und jede Schnittstelle zu Nachbarmaschinen bekommt mindestens einen Fall. Für die Schnittstellen genügt am Anfang ein einfaches Ersatzsignal: ein forcierter Eingang, der die Bereitschaft der Nachbarmaschine darstellt.
Ein Beispiel aus der Praxis
Ein typischer Fund aus solchen Tests: Die Schrittkette einer Abfüllmaschine wartet nach dem Füllen auf das Signal Ventil geschlossen. Im Normalablauf kommt es nach wenigen Hundert Millisekunden. Bleibt es aus, etwa weil ein Endschalter verschmutzt ist, steht die Kette ohne Meldung still. Der Bediener sieht eine stehende Maschine und keine Ursache. Im Logiktest fällt das in zwei Minuten auf: Eingang nicht setzen, Ausgänge beobachten, Protokoll lesen. Die Korrektur ist eine Zeitüberwachung mit Störmeldung, also zehn Minuten Arbeit am Schreibtisch statt einer Stunde Suche bei der Abnahme, während Kunde und Monteur danebenstehen.
Remote Factory Acceptance Testing- New way of working increases benefits and flexibility
Valmet
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Auf YouTube ansehenWas der Test nicht beweist
LADX ist hier deutlich: Monitor verbindet sich nie mit einer Steuerung und zeigt keine laufende Anlage. Er beweist, dass die Logik tut, was die Logik sagt. Er kann nicht wissen, dass ein Drehgeber falsch herum angeschlossen ist. Ein bestandener Lauf ist ein Nachweis für die FAT, kein Ersatz für sie. Wie Werks- und Vor-Ort-Abnahme aufgebaut sind, lesen Sie im Beitrag Pflichtenheft, FAT und SAT. Sicherheitsfunktionen werden ohnehin getrennt validiert.
Wann lohnt sich welcher Aufwand? Für eine Einzelmaschine mit überschaubarer Logik reicht oft der Logiktest plus eine sorgfältige FAT. Bei verketteten Linien, teuren Stillständen oder Migrationen mit knappem Umbaufenster rechnet sich die nächste Ebene: eine virtuelle Steuerung oder ein Anlagenmodell, an dem auch Kommunikation und Taktzeiten geprüft werden.
Wie Wartens testet
Bei Wartens nehmen Sie die Software remote ab und erhalten die Testdokumentation. Mehr dazu unter Automatisierungs-Engineering; den Test mit einer virtuellen Steuerung beschreibt der Beitrag PLCSIM Advanced. LADX Monitor ist das Werkzeug der Wartens-Gruppe für den schnellen Logiktest dazwischen.
Nächster Schritt: Speichern Sie ein vorhandenes Programm in LADX und spielen Sie die sechs Testfälle in Monitor durch. Wenn Sie Unterstützung bei einem Projekt brauchen, melden Sie sich über die Kontaktseite.
