Ein SPS-Retrofit ersetzt die Steuerung einer bestehenden Maschine oder Anlage, während Mechanik, Antriebe und oft auch die Verdrahtung bleiben. Er lohnt sich, wenn die Maschine mechanisch noch Jahre hält, die Steuerung aber nicht mehr: Ersatzteile werden knapp, Programmiergeräte laufen nur noch auf alten Rechnern, und niemand im Haus traut sich an das Programm. Entscheidend für den Erfolg sind drei Dinge: ein sauber abgegrenzter Umfang, die Prüfung auf eine wesentliche Veränderung und ein Test, bevor die Maschine stillsteht.
Für Siemens-Anlagen mit S7-300 und S7-400 haben wir die Migration auf S7-1500 in eigenen Beiträgen beschrieben, etwa zur S7-300 Abkündigung. Hier geht es um den allgemeinen Fall: ältere Steuerungen wie die SIMATIC S5, Relaissteuerungen, Fremdfabrikate oder Maschinen, bei denen gleichzeitig Funktionen ergänzt werden sollen.
Retrofit, Migration oder Neumaschine?
| Option | Was bleibt | Was neu kommt | Passt, wenn |
|---|---|---|---|
| Migration | Hardwarekonzept, Programmlogik | neuere Steuerung derselben Familie | Programm gut, nur Hardware veraltet |
| SPS-Retrofit | Mechanik, Antriebe, oft Verdrahtung | Steuerung, Software, oft HMI | Mechanik gut, Steuerung am Ende |
| Neumaschine | nichts | alles | Mechanik verschlissen oder Prozess geändert |
In der Praxis verschwimmen die Grenzen. Ein Retrofit einer Werkzeugmaschine mit S5-Steuerung bedeutet fast immer, das Programm neu zu schreiben, weil sich STEP-5-Code nur mit erheblichem Aufwand sinnvoll übertragen lässt. Eine Maschine mit einer S7-300 und gut strukturiertem Code lässt sich dagegen oft migrieren statt neu programmieren. Lassen Sie sich nicht vom Wort Retrofit leiten, sondern vom Zustand von Code, Dokumentation und Mechanik.
Die Rechtsfrage zuerst: wesentliche Veränderung oder nicht?
Wer eine Maschine wesentlich verändert, wird rechtlich zum Hersteller einer neuen Maschine, mit Konformitätsbewertung und CE-Kennzeichnung. Wann eine Veränderung wesentlich ist, beschreibt das Interpretationspapier des Bundesarbeitsministeriums vom 9. April 2015, das die DGUV Test Information 13 im Wortlaut wiedergibt. Die Prüfung verläuft in Stufen:
- Entsteht durch die Veränderung eine neue Gefährdung oder erhöht sich ein vorhandenes Risiko? Wenn nein, liegt keine wesentliche Veränderung vor.
- Wenn ja: Reichen die vorhandenen Schutzmaßnahmen weiterhin aus? Wenn ja, liegt keine wesentliche Veränderung vor.
- Wenn nein: Lässt sich das Risiko mit einfachen Schutzeinrichtungen beseitigen oder hinreichend mindern? Wenn ja, in der Regel keine wesentliche Veränderung, sonst schon.
Für Steuerungen ist ein Satz des Papiers besonders wichtig: Der Austausch von Bauteilen durch identische oder funktionsgleiche Bauteile mit identischem Sicherheitsniveau gilt nicht als wesentliche Veränderung. Ein reiner Steuerungstausch mit unveränderten Sicherheitsfunktionen fällt deshalb häufig nicht darunter. Werden dagegen Geschwindigkeiten erhöht, Betriebsarten ergänzt oder die Sicherheitssteuerung erheblich umgebaut, sieht es anders aus. Unabhängig davon verlangt die Betriebssicherheitsverordnung nach jeder Änderung eine Gefährdungsbeurteilung durch den Betreiber. Auch die IHK Pfalz fasst die Kriterien für Unternehmen zusammen.
Ab dem 20. Januar 2027 gilt die neue Maschinenverordnung, die den Begriff der wesentlichen Veränderung selbst definiert und digitale Veränderungen ausdrücklich einschließt. Was sich damit für Steuerung und Software ändert, lesen Sie im Beitrag Maschinenverordnung 2027. Die rechtliche Bewertung bleibt bei Ihnen und Ihrem CE-Partner. Wir liefern die technischen Grundlagen dafür.
So planen wir einen SPS-Retrofit
- Bestandsaufnahme: Programm sichern, Stromlaufpläne mit der realen Verdrahtung abgleichen, Antriebe, Sensoren und Schnittstellen erfassen. Fehlt die Dokumentation, wird sie jetzt erstellt.
- Funktionsbeschreibung: Was die Maschine heute tut, wird aufgeschrieben, inklusive der Eigenheiten, die nur der Schichtführer kennt. Gewünschte Erweiterungen werden getrennt aufgeführt.
- Zielarchitektur: Steuerung, Peripherie, Netzwerk, HMI und Sicherheitstechnik festlegen, mit Blick auf Ersatzteilversorgung und vorhandenes Know-how im Werk.
- Software: neues Programm nach IEC 61131-3, strukturiert und kommentiert, mit Bausteinen, die Ihr Team später warten kann.
- Test an der Simulation: das Programm gegen ein Modell der Maschine laufen lassen, bevor die alte Steuerung ausgebaut wird.
- Umbau und Inbetriebnahme: Signaltest, Funktionsprüfung, Validierung der Sicherheitsfunktionen, Abnahme und Übergabe der Dokumentation.
Siemens Simatic SPS Retrofit von S5 nach S7
BMS Sulmatic AG
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Auf YouTube ansehenDen Stillstand kurz halten
Der teuerste Teil eines Retrofits ist nicht die neue Steuerung, sondern die Zeit, in der die Maschine nicht produziert. Den größten Hebel hat Schritt 5. Wer das neue Programm vorab an einem Modell testet, verbringt den Stillstand mit Hardwaretausch, Signaltest und Abnahme, nicht mit Fehlersuche im Programm. Wie das mit einer virtuellen Steuerung funktioniert, zeigt der Beitrag zu PLCSIM Advanced. Siemens bündelt Werkzeuge und Hinweise für Bestandsanlagen auf der Themenseite Migration von Anlagen mit SIMATIC.
Weitere Maßnahmen, die sich bewährt haben: Klemmenadapter oder vorkonfektionierte Kabel, damit die Feldverdrahtung nicht neu aufgelegt werden muss. Ein vorab aufgebauter und geprüfter Schaltschrank, der im Stillstand nur getauscht wird. Und ein Rückfallplan mit der alten Steuerung, der erst entsorgt wird, wenn die neue Steuerung abgenommen ist.
Typische Fehler bei Retrofit-Projekten
- Das alte Programm wird eins zu eins nachgebaut, einschließlich Umgehungen, die vor zwanzig Jahren eingebaut wurden und heute niemand mehr versteht.
- Die Funktionsbeschreibung entsteht erst während der Inbetriebnahme, weil das Verhalten der Maschine nie dokumentiert war.
- Die Sicherheitstechnik wird nebenbei mitgeändert, ohne dass jemand die Frage der wesentlichen Veränderung stellt.
- Ersatzteile und Know-how für die neue Steuerung werden nicht mitgedacht. Ein exotisches Fabrikat ist in zehn Jahren das nächste Retrofit-Projekt.
Wie Wartens unterstützt
Wartens liefert die Steuerungssoftware für Retrofit-Projekte als Arbeitspaket: Funktionsbeschreibung, Programm in TIA Portal, TwinCAT oder CODESYS, Test und Testdokumentation. Bei Bedarf bauen wir über die Gruppenmarke iUNI einen digitalen Zwilling für die virtuelle Inbetriebnahme. Für die Dokumentation der Sicherheitssoftware arbeiten wir mit Ihrem CE-Partner zusammen. Mehr unter Automatisierungs-Engineering.
Nächster Schritt: Schicken Sie uns Fotos des Schaltschranks, vorhandene Stromlaufpläne und, falls vorhanden, eine Programmsicherung. Wir schätzen Umfang und Risiken ein und nennen einen Festpreis für das Engineering. Kontakt aufnehmen.
