Ablaufsteuerung – Grundlagen, Funktionsweise und typische Anwendungen

Die Ablaufsteuerung ist eines der zentralen Konzepte der Automatisierungstechnik. Immer dann, wenn ein technischer Prozess Schritt für Schritt abläuft und jeder Schritt erst dann ausgeführt werden darf, wenn der vorherige abgeschlossen ist, spricht man von einer Ablaufsteuerung. Sie bildet das logische Rückgrat vieler industrieller Prozesse – von der Verpackungsmaschine bis zur Ampelanlage.

Was ist eine Ablaufsteuerung?

Eine Ablaufsteuerung beschreibt einen zeitlichen oder logischen Ablauf von Aktionen, die in einer festgelegten Reihenfolge ausgeführt werden. Jeder Schritt ist eindeutig definiert und wird durch bestimmte Bedingungen ausgelöst, z. B.:

  • ein Sensorsignal

  • eine Zeitvorgabe

  • ein Bedienereingriff

  • das Erreichen eines vorherigen Zustands

Im Gegensatz zur Verknüpfungssteuerung, die rein auf logischen Verknüpfungen basiert (UND, ODER, NICHT), arbeitet die Ablaufsteuerung zustandsorientiert.

Ablaufsteuerung

Merkmale einer Ablaufsteuerung

Eine Ablaufsteuerung besitzt typischerweise folgende Eigenschaften:

  • Schrittkettenstruktur: Der Prozess ist in einzelne Schritte unterteilt.

  • Transitionen: Bedingungen, die den Übergang von einem Schritt zum nächsten auslösen.

  • Deterministische Reihenfolge: Der Ablauf ist klar definiert und vorhersehbar.

  • Synchronisation: Mehrere Aktionen können parallel oder nacheinander ablaufen.

  • Rücksprünge und Schleifen: Wiederholende Abläufe sind möglich.

Arten von Ablaufsteuerungen

1. Zeitgesteuerte Ablaufsteuerung

Der Übergang zwischen Schritten erfolgt ausschließlich über Zeitvorgaben. Beispiel: Trocknungsprozess, der 30 s läuft, unabhängig von Sensoren.

2. Ereignisgesteuerte Ablaufsteuerung

Ein Schrittwechsel erfolgt durch ein Signal oder Ereignis. Beispiel: Ein Förderband stoppt, sobald ein Sensor ein Werkstück erkennt.

3. Gemischt gesteuerte Ablaufsteuerung

Kombination aus Zeit- und Ereignisbedingungen. Beispiel: Eine Presse fährt nach Erreichen der Endlage zurück oder spätestens nach 5 s.

Ablaufsteuerung in der Praxis: Schrittketten

In der SPS‑Programmierung werden Ablaufsteuerungen häufig als Schrittketten umgesetzt. Die bekanntesten Methoden sind:

  • Grafcet (DIN EN 60848)

  • S7‑Graph / Step7‑Graph

  • Funktionsbausteine für Schrittketten (z. B. Siemens SCL, Codesys SFC)

Eine typische Schrittkette besteht aus:

  1. Schritt (Zustand)

  2. Aktionen (Ausgänge, Timer, interne Variablen)

  3. Transition (Bedingung für den Schrittwechsel)

Vorteile der Ablaufsteuerung

  • Hohe Übersichtlichkeit bei komplexen Prozessen

  • Einfache Wartung durch klar definierte Schritte

  • Geringe Fehleranfälligkeit

  • Modularer Aufbau – ideal für Erweiterungen

  • Normgerechte Darstellung (z. B. Grafcet)

Typische Einsatzgebiete

Ablaufsteuerungen findest du in nahezu allen Bereichen der Automatisierung:

  • Verpackungs- und Abfüllanlagen

  • Montageautomaten

  • Roboterzellen

  • Ampelsteuerungen

  • Waschmaschinen

  • CNC‑Maschinen

  • Fördertechnik

Überall dort, wo ein Prozess definiert, wiederholbar und sicher ablaufen muss, ist die Ablaufsteuerung das Mittel der Wahl.

Fazit

Die Ablaufsteuerung ist ein unverzichtbares Werkzeug der Automatisierungstechnik. Sie ermöglicht es, komplexe Prozesse in klar strukturierte Schritte zu zerlegen und sicher ablaufen zu lassen. Ob in der Industrie, im Maschinenbau oder in der Gebäudeautomation – ohne Ablaufsteuerungen wäre moderne Technik kaum denkbar.

Bis zum nächsten Mal im AutomatisierungsLabor

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