Siemens SPS-Kommunikation: Moderne Wege zu Live-Daten und Maschinenmonitoring

Wenn es um Maschinenkommunikation und Echtzeit-Daten geht, führt kein Weg an Siemens-SPS-Systemen vorbei. Doch die große Frage ist: Wie greift man sicher, effizient und skalierbar auf die Daten dieser Steuerungen zu? Ob für ein Maschinenmonitoring-Dashboard, Energieanalysen oder Predictive-Maintenance-Anwendungen die Art der Kommunikation bestimmt, wie performant und sicher das Gesamtsystem arbeitet.

In diesem Beitrag erfährst du, welche Varianten Siemens für den Datenaustausch bietet von HTTPS über OPC UA bis hin zu IP- oder DLL-basierten Verbindungen und wann welche Lösung am meisten Sinn ergibt.

Die Grundlagen der SPS-Kommunikation

Eine Siemens-SPS (z. B. S7-1200, S7-1500) ist das Gehirn vieler Industrieanlagen. Sie steuert Maschinen, überwacht Sensoren und stellt Prozessdaten bereit. Damit externe Systeme wie SCADA, MES oder Cloud-Dienste auf diese Daten zugreifen können, braucht es eine Kommunikationsschnittstelle.

Drei typische Wege:

1. Webbasierte Kommunikation über HTTPS und REST-APIs für IT-Integration
2. Standardisierte Protokolle wie OPC UA oder Modbus für hohe Interoperabilität
3. Direkte IP-/DLL-Kommunikation für maximale Performance und individuelle Anpassung

HTTPS und REST – Webkommunikation mit der SPS

Moderne Siemens-Steuerungen (z. B. S7-1500) unterstützen HTTPS-basierte Kommunikation. Damit kann die SPS entweder als Webserver Daten bereitstellen oder aktiv Daten an Webservices senden.

Vorteile:

• Sicher durch SSL/TLS-Verschlüsselung
• Ideal für Cloud-Integration (z. B. Azure, AWS, MindSphere)
• Leicht kombinierbar mit modernen Programmiersprachen (C#, VB, Python)

Nachteile:

• Kein direkter Zugriff auf Prozessabbilder (nur definierte Variablen)
• Zertifikatsverwaltung kann komplex sein

Einsatzempfehlung: ➡ HTTPS eignet sich, wenn du Daten in Web- oder Cloudsysteme integrieren möchtest, also z. B. für Dashboards, Energieberichte oder Condition-Monitoring-Anwendungen. Wenn IT-Security und verschlüsselter Datenaustausch im Vordergrund stehen, ist HTTPS der richtige Weg.

OPC UA – Der Industriestandard für strukturierte Datenkommunikation

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) ist der De-facto-Standard, wenn es um sichere, plattformübergreifende Kommunikation in der Industrie geht. Siemens unterstützt OPC UA nativ in vielen SPS-Serien.

Vorteile:

• Plattformunabhängig und herstellerneutral
• Verschlüsselte Kommunikation und Benutzerrechteverwaltung
• Objektorientiertes Datenmodell (inkl. Alarme, Ereignisse, Metadaten)
• Interoperabel mit zahlreichen Clients (z. B. SCADA, MES, Node-RED, Grafana)

Nachteile:

• Etwas höherer Implementierungsaufwand
• Zusätzliche Rechenlast auf der SPS
• Für hohe Datenraten (z. B. >100 Tags/s) kann ein externer OPC-UA-Server sinnvoll sein

Einsatzempfehlung: ➡ OPC UA ist die erste Wahl für standardisierte Industriekommunikation. Wenn mehrere Systeme (z. B. Siemens, Beckhoff, Rockwell) miteinander sprechen sollen oder du langfristige Wartbarkeit brauchst, ist OPC UA die sicherste und nachhaltigste Lösung.

Typische Anwendung:

• Maschinen-Maschinen-Kommunikation (M2M)
• Edge-to-Cloud-Kopplung
• Anbindung an SCADA-, MES- oder ERP-Systeme

IP- und DLL-basierte Kommunikation – maximale Performance und Flexibilität

Für Softwareentwickler, die maximale Kontrolle benötigen, bietet Siemens die Möglichkeit, direkt über TCP/IP auf die Steuerung zuzugreifen. Häufig kommen Bibliotheken wie Snap7, Sharp7 oder libnodave zum Einsatz.

Vorteile:

• Sehr performanter Zugriff auf Datenblöcke (DBs)
• Vollständige Kontrolle über Kommunikationslogik
• Kein zusätzlicher Server oder Standard-Stack nötig

Nachteile:

• Erfordert tiefes technisches Know-how
• Weniger standardisiert, höhere Wartungskosten
• Sicherheitsfunktionen (Verschlüsselung, Authentifizierung) müssen oft selbst umgesetzt werden

Einsatzempfehlung: ➡ Die IP/DLL-Variante ist ideal, wenn Performance im Vordergrund steht etwa für lokale Anwendungen, Testtools oder Spezialsoftware mit direkter SPS-Anbindung. Sie eignet sich weniger für Cloudanbindungen, da Security und Skalierbarkeit manuell gewährleistet werden müssen.

Vergleich der Kommunikationsvarianten

Live-Daten und Maschinenmonitoring in der Praxis

Unabhängig vom Protokoll geht es am Ende immer darum, Live-Daten aus der SPS sicher und zuverlässig verfügbar zu machen. Diese Daten bilden die Grundlage für:

• Maschinenzustandsüberwachung (Condition Monitoring)
• Energieverbrauchsanalyse
• Predictive Maintenance
• Produktionsoptimierung

Für den produktiven Einsatz sollten Themen wie Sicherheit, Datenstruktur, Latenz und Wartbarkeit schon in der Konzeptphase berücksichtigt werden. Ein Proof-of-Concept (PoC) hilft, die richtige Kommunikationsvariante für den konkreten Anwendungsfall zu identifizieren.

Tipp

Wähle die Kommunikationsvariante nicht nach "am schnellsten eingerichtet", sondern nach Sicherheitsanforderung, Performancebedarf und Zukunftsfähigkeit. Ein PoC unter realistischen Bedingungen mit Testdaten liefert wichtige Erkenntnisse über Stabilität, Bandbreite und Systemlast. So lässt sich frühzeitig erkennen, ob OPC UA, HTTPS oder IP/DLL die bessere Wahl für dein Projekt ist.

Fazit

Die Kommunikationsmöglichkeiten von Siemens-SPS-Systemen sind vielseitig und keine Lösung ist pauschal die beste.

• HTTPS punktet bei Cloud-Integration und IT-Security.
• OPC UA überzeugt bei Standardisierung, Interoperabilität und Sicherheit.
• IP/DLL bietet maximale Kontrolle und Geschwindigkeit für spezialisierte Anwendungen.

Wer die Stärken der einzelnen Varianten versteht und sie gezielt kombiniert, schafft die Basis für effiziente, sichere und zukunftssichere Maschinenkommunikation.