Virtuelle Steuerungen (vSPS) gelten als ein weiterer Entwicklungsschritt in der industriellen Automatisierung. Ein Fachbeitrag von Prof. Dr.-Ing. René Simon (Hochschule Harz) zeichnet die Evolution von klassischen Hardware-SPS über Soft-SPS bis hin zu virtualisierten Steuerungsarchitekturen nach und beschreibt den aktuellen Stand der Technik sowie offene Fragestellungen für den industriellen Einsatz. Der peer-reviewte Hauptbeitrag aus dem atp magazin 6-7/2026 steht nun zum kostenfreien Download bereit.

Virtuelle Steuerungen verlagern Ausführung in digitale Systeme

Im Mittelpunkt steht die Trennung von Steuerungsfunktion und Hardware. Während klassische SPS Steuerungslogik und Laufzeitumgebung in einem dedizierten Gerät vereinen, verlagern virtuelle Steuerungen die Ausführung auf IT-Server oder Cloud-Infrastrukturen. Die physischen Ein- und Ausgänge verbleiben dabei an der Maschine und werden über industrielle Kommunikationssysteme angebunden. Als technische Grundlage nennt der Beitrag etablierte Standards wie IEC 61131 sowie PLCopen-Bibliotheken.

Der Autor beschreibt eine schrittweise Entwicklung von Remote-I/O-Konzepten über Soft-SPS bis hin zu vollständig virtualisierten Steuerungen, die in Containern oder virtuellen Maschinen betrieben werden können. Dadurch sollen Anwendungen flexibler skalierbar, einfacher wartbar und unabhängiger von spezifischer Hardware werden. Gleichzeitig eröffnen sich neue Geschäftsmodelle wie „PLC-as-a-Service“ oder „Control-as-a-Service“.

Peer-reviewter Hauptbeitrag nennt Vorteile von vSPS für Software-defined Automation

Als potenzielle Vorteile nennt der Beitrag unter anderem eine höhere Flexibilität bei Software-Updates und Ressourcenerweiterungen, eine Reduzierung der Hardwarevielfalt sowie zentralisierte Verwaltungs- und Wartungskonzepte. Darüber hinaus könnten virtuelle Steuerungen die Grundlage für Software Defined Automation (SDA) bilden und cloudbasierte Automatisierungsarchitekturen unterstützen.

Demgegenüber verweist der Beitrag auf technische und organisatorische Herausforderungen. Dazu zählen insbesondere Anforderungen an Echtzeitfähigkeit, deterministische Kommunikation, Cybersecurity sowie die Integration von OT- und IT-Infrastrukturen. Zudem seien geeignete Kommunikationsstandards und Transportmechanismen erforderlich, um virtuelle Steuerungen auch außerhalb klassischer OT-Netzwerke zuverlässig betreiben zu können.

Anhand aktueller Marktbeispiele zeigt der Beitrag, dass bereits verschiedene Hersteller kommerzielle Lösungen anbieten und erste industrielle Anwendungen im Einsatz sind. Für die Zukunft geht der Autor davon aus, dass klassische SPS, Soft-SPS und virtuelle Steuerungen je nach Anwendung parallel bestehen werden. Voraussetzung für eine breitere Einführung seien jedoch weitere Standardisierungsarbeiten sowie belastbare Konzepte zur Gewährleistung von Echtzeit, Sicherheit und Interoperabilität.

Der gesamte Artikel aus dem atp magazin 6-7/2026 steht kostenfrei zum Download zur Verfügung: Zum Download