Siemens S5 auf S7 migrieren: Ablauf, Aufwand & Stillstand

S5 zu S7: Was ändert sich an der Maschine?

Bei einer Umstellung muss man die gesamte Maschine oder Anlage im Blick haben: Was hängt an der Steuerung, welche Unterlagen gibt es, und wie lange darf die Produktion stehen?

Bereich	Was das für Ihre Anlage bedeutet
Steuerung	Die S5-CPU wird ersetzt. Die neue SIMATIC-Steuerung muss zu den Funktionen, der Leistung und den Schnittstellen der Anlage passen.
Programm	Der vorhandene Code wird übertragen, angepasst und getestet. Sonderfunktionen und Kommunikation müssen einzeln geprüft werden.
Verdrahtung und Feldgeräte	Kabel, Sensoren und Aktoren können bleiben, wenn Zustand und elektrische Eigenschaften passen. Für bestimmte Baugruppen erlauben Adapter die Weiterverwendung der Feldverdrahtung.
Bedienung und Schnittstellen	Bediengeräte, Antriebe und Leitsysteme brauchen passende Schnittstellen zur neuen SPS.
Aufwand	Der Aufwand fällt je nach Maschine oder Anlage unterschiedlich aus. Er hängt unter anderem vom vorhandenen Programm, den verfügbaren Unterlagen und den eingesetzten Baugruppen und Schnittstellen ab.
Produktionsstillstand	Programmierung und Vorabtests erfolgen möglichst vor dem Umbau. Tausch, Prüfung und Abnahme brauchen ein geplantes Stillstandsfenster mit Rückfallplan.

Achtung: Sicherheitsfunktionen vor dem Umbau evaluieren!

Klären Sie vor der Umstellung mit einer Sicherheitsfachkraft, welche Richtlinien zu beachten sind und wie sich der Umbau auf die Sicherheitselemente der Maschine auswirkt. Die notwendigen Anpassungen und Prüfungen gehören von Anfang an in die Planung. Die Maschine ist erst wieder für die Produktion freizugeben, wenn die betroffenen Sicherheitsfunktionen geprüft und abgenommen sind.

Wir unterstützen Sie bei der SPS-Programmierung und Migration, von der Bestandsaufnahme bis zur Inbetriebnahme.

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Einleitung

Die SIMATIC S5 ist eine der langlebigsten SPS-Familien, die Siemens je gebaut hat. Ende der 1970er-Jahre eingeführt, läuft sie in vielen Betrieben bis heute zuverlässig. Dieser Artikel beschreibt, was technisch und organisatorisch anfällt, wenn man sich für eine Siemens S5 Ablösung entscheidet — und worauf man dabei achten sollte.

Wo die S5 heute steht

Für die gesamte SIMATIC-S5-Familie gibt es keinen einheitlichen Stichtag, an dem alle Komponenten denselben Lifecycle-Status erreicht haben. Siemens beschreibt S5-Komponenten bereits seit vielen Jahren als nicht mehr regulär hergestellt; das konkrete P.M500-Datum unterscheidet sich je nach Artikelnummer. P.M500 kennzeichnet das Ende des Produktlebenszyklus und des regulären Supports. Ob für ein bestimmtes Teil noch Ersatz-, Austausch- oder Reparaturleistungen verfügbar sind, muss anhand der vollständigen Artikelnummer im Siemens-Produktkatalog und mit dem regionalen Servicepartner geprüft werden. Der Gebraucht- und Drittanbietermarkt ist deshalb eine mögliche, aber nicht garantierte Überbrückung. Die Bedeutung der Statusstufen ist in den Siemens-Lifecycle-Definitionen beschrieben.

Parallel dazu wird das Know-how rund um STEP 5 seltener, während Ausbildung und Herstellerunterlagen auf aktuelle SIMATIC-Systeme und das TIA Portal ausgerichtet sind. Für Betreiber entsteht daraus ein Personal- und Verfügbarkeitsrisiko: Entscheidend ist, ob internes oder externes STEP-5-Know-how während Bestandsaufnahme, Umstellung und Störungsbehebung tatsächlich erreichbar ist.

Die S7-300 und die hochkanalige ET 200M haben laut Siemens-Produktzeitplan seit Oktober 2025 grundsätzlich den Status P.M410. P.M410 bedeutet Produktstreichung und Beginn der Ersatzteilphase: Neuteile sind grundsätzlich nicht mehr verfügbar, Ersatzteil-, Austausch- oder Reparaturleistungen können je nach Artikel weiterhin möglich sein. Als Ziel einer neuen Migration ist die S7-300 daher nicht mehr sinnvoll. Häufig führt der Weg zu einer aktuellen S7-1500 oder ET 200SP CPU; bei kleineren Anwendungen kann nach einer Neuauslegung auch eine S7-1200 G2 passen.

Was alles migriert wird

Der häufigste Denkfehler: SPS Migration heißt CPU tauschen. In der Praxis umfasst eine S5 auf S7 Migration mehrere Bereiche.

Das Anwenderprogramm — geschrieben in AWL, FUP oder KOP, meistens über Jahre gewachsen und angepasst. Die HMI-Anbindung — oft ältere OP/TP-Bedienterminals, deren konkreter Produktstatus modellabhängig ist, einschließlich Bilder, Variablen und Kommunikationstreiber. Die Kommunikationsschnittstellen — seriell, PROFIBUS oder proprietär — zu Frequenzumrichtern, Waagen, Wägezellen, übergeordneten Leitsystemen. Und die Dokumentation, die den aktuellen Zustand der Anlage beschreibt.

All das gehört zum Umfang einer Migration. Es ist sinnvoll, das früh im Projekt vollständig zu erfassen.

Safety, CE und wesentliche Veränderung

Der Austausch einer Steuerung ist nicht automatisch eine wesentliche Veränderung der Maschine und löst nicht pauschal ein neues Konformitätsbewertungsverfahren aus. Entscheidend ist, ob die Umrüstung neue Gefährdungen erzeugt, bestehende Risiken erhöht oder Änderungen an sicherheitsbezogenen Steuerungsfunktionen und Schutzeinrichtungen erfordert. Diese Bewertung muss für die konkrete Maschine und den tatsächlichen Änderungsumfang dokumentiert werden.

Vor der Umsetzung sollte deshalb geklärt werden: Bleiben Not-Halt, Schutztüren, Wiederanlaufsperren und sichere Zustände funktional unverändert? Werden Sicherheitsrelais, fehlersichere Steuerungen, PROFIsafe-Komponenten oder sichere Antriebsfunktionen ersetzt? Ändern sich Reaktionszeiten, Nachlaufwege, Betriebsarten oder Fernzugriffsmöglichkeiten? Wo Safety-Funktionen betroffen sind, gehören Funktionsprüfung, Validierung und formale Abnahme in den Projektumfang. Siemens weist in seinem Beispiel zur Migration eines Safety-Programms darauf hin, dass Änderungen an sicherheitszertifizierter Hardware eine neue F-Signatur und eine erneute Abnahme des Safety-Programms erforderlich machen können.

Für Anlagen in der EU gilt zum Aktualisierungsstand dieses Artikels noch die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG mit ihrer jeweiligen nationalen Umsetzung. Die EU-Maschinenverordnung 2023/1230 gilt ab 20. Januar 2027. Sie definiert die wesentliche Veränderung ausdrücklich auch als mögliche physische oder digitale Veränderung und ordnet der verändernden Person unter den Voraussetzungen von Artikel 18 Herstellerpflichten zu. Das Ergebnis ist trotzdem keine Pauschalentscheidung: Es braucht eine nachvollziehbare Risikobeurteilung und gegebenenfalls eine fachkundige rechtliche oder sicherheitstechnische Bewertung.

Ein belastbares Abnahmepaket enthält mindestens die Änderungs- und Risikobeurteilung, eine Liste der betroffenen Safety-Funktionen, Prüfprotokolle für sichere Ein- und Ausgänge, dokumentierte Reaktions- oder Nachlaufzeiten soweit relevant sowie die Freigabe durch die dafür verantwortlichen Personen.

Was bei der Code-Konvertierung passiert

Der von Siemens im S5/S7-Migrationsleitfaden dokumentierte Toolweg besteht aus zwei Stufen. Zuerst verarbeitet der mit STEP 7 V5.x gelieferte S5/S7-Konverter die STEP-5-Programmdatei (*ST.S5D) und die erforderliche Kreuzverweisliste (*XR.INI); eine vorhandene Zuordnungsliste (*Z0.SEQ) kann zusätzlich übernommen werden. Das Werkzeug erzeugt unter anderem eine AWL-Quelle, eine konvertierte Symbolik sowie eine Datei mit Warnungen und Fehlern. Erst nachdem das Ergebnis in STEP 7 V5.x geprüft und fehlerfrei übersetzt wurde, wird das Projekt ins TIA Portal migriert. Eine allgemein gültige Konvertierungsquote gibt es nicht.

Die Unterschiede lassen sich nicht auf „S5 byteweise, S7 bitweise“ reduzieren — beide Systeme kennen Bit-, Byte- und Wortzugriffe. Anders sind unter anderem Adressbereiche, Pointerformate, indirekte Adressierung, Datenbausteine und die Ereignismodelle der Organisationsbausteine. Auch für Kommunikation gibt es kein universelles Ersatzpaar: Je nach S5-CPU, Kommunikationsprozessor und Protokoll müssen beispielsweise SEND/RECEIVE-Handlingbausteine auf TSEND/TRCV_C, PUT/GET oder eine andere passende S7-1500-Kommunikation abgebildet werden. Anlauflogik aus OB20, OB21 und OB22 sowie Sonder- und Kommunikationsfunktionen müssen deshalb einzeln verstanden, angepasst und getestet werden — aber nicht automatisch vollständig neu geschrieben werden.

Bei einer S7-1500 Migration kommt dazu: TIA Portal und die S7-1500 sind auf symbolische Programmierung und optimierte Bausteine ausgelegt. Optimierte Datenbausteine werden symbolisch adressiert; Datenbausteine mit Standardzugriff können weiterhin symbolisch und absolut angesprochen werden. Optimierte Datenbausteine können deutlich größer sein als die klassischen 64 KB, die konkrete Grenze hängt jedoch von CPU, Bausteinart und Zugriffsmodus ab. Bestehende absolute Zugriffe, Pointer und externe Kommunikationspartner können daher bewusst nicht optimierte Schnittstellenbereiche erfordern. Eine Migration kann von einer funktionsnahen Übertragung bis zu einer strukturierten Neuerstellung reichen.

Drei gängige Strategien

Komplettumstellung. Anlage steht, alles wird in einem freigegebenen Produktionsfenster getauscht. Das funktioniert gut bei überschaubaren Maschinen mit klarer Dokumentation und vorab getesteter Zielhardware. Vorteil: sauberer Schnitt, kein Parallelbetrieb. Nachteil: wenig Spielraum, wenn etwas länger dauert als geplant. Die erforderliche Stillstandszeit ergibt sich erst aus Umfang, Vorabtests, Abnahme und Rückfallplan.

Phasenweise Migration. Dabei müssen zwei technische Wege unterschieden werden. Ein Frontsteckeradapter verbindet vorhandene S5-Feldverdrahtung mit einer neuen S7-Baugruppe: Die Verdrahtung bleibt, die S5-E/A-Baugruppe wird ersetzt. Sollen S5-Erweiterungsracks vorübergehend weiterlaufen, braucht es dagegen eine gesondert geplante Kopplung. Das IM 463-2 ist eine spezielle S7-400-Lösung für bestimmte S5-Erweiterungsgeräte und keine S7-1500-Baugruppe. Die unterstützten Kombinationen und elektrischen Abweichungen dokumentiert Siemens im Handbuch zu S5/S7-Interface-Module-Adaptern. Eine Stufenmigration kann einzelne Stillstandsfenster verkürzen, verlängert aber den Gesamtzeitraum und erhöht den Integrations- und Testaufwand.

Parallelbetrieb. S5 und S7 laufen gleichzeitig, Anlagenteile werden einzeln umgestellt. Das braucht eine für die vorhandenen Schnittstellen geeignete Kommunikationsbrücke und Programmierer, die in beiden Welten arbeiten können. Bei kritischen Prozessen kann diese Variante das Umstellungsrisiko verteilen, bringt dafür aber zusätzliche Übergangszustände mit sich.

Dokumentation: Der Punkt, der oft unterschätzt wird

Ein Erfahrungswert aus der Praxis: Viele S5-Anlagen haben keine vollständige, aktuelle Dokumentation. Schaltpläne wurden seit dem letzten Umbau nicht aktualisiert, Programme haben keine Kommentare oder Symboltabelle, teilweise fehlt ein aktuelles Backup des Anwenderprogramms.

Vor der eigentlichen Migration steht deshalb die Bestandsaufnahme: Programm aus der CPU auslesen (dafür braucht man eine geeignete STEP-5-Umgebung und den passenden Adapter), Online- und Offline-Stand vergleichen, Signale durchgehen, E/A-Belegung dokumentieren und Kommunikationsverbindungen nachvollziehen. Wichtig: Ein Upload aus der CPU liefert das ausführbare Programm, aber nicht automatisch die offline gespeicherten Kommentare, Symbole und Anlagendokumentation. Der Aufwand richtet sich deshalb nicht nur nach dem S5-Typ, sondern vor allem nach Dokumentationsstand, Programmumfang, Sonderbaugruppen und Schnittstellen.

Das ist keine Zusatzarbeit, sondern die Grundlage für alles Weitere. Je sauberer die Bestandsaufnahme, desto vorhersagbarer der Rest des Projekts.

Was die Kosten beeinflusst

Konkrete Preise ohne Anlagenkenntnis zu nennen, wäre unseriös. Aber die Kostentreiber lassen sich klar benennen.

Aufwändiger wird es bei: fehlender Dokumentation, vielen Kommunikationsschnittstellen (jede Verbindung muss verstanden und auf Übernahme oder Anpassung geprüft werden), Sonderlösungen im S5-Programm, Bedienterminals ohne direkten Migrationspfad und vielen dezentralen Stationen. Je nachdem, welche Engineering-Umgebung beim Betreiber oder Integrator bereits vorhanden ist, kommen außerdem Lizenzen und Versionspflege für STEP 5, STEP 7 V5.x, TIA Portal, WinCC und Simulation hinzu.

Einfacher wird es bei: vorhandener Doku, überschaubarem Programm, Standardperipherie, und wenn Feldverdrahtung und PROFIBUS-Teilnehmer übernommen werden können.

Stillstandzeit planen

Die Softwareentwicklung und Tests finden im Vorfeld statt. S7-PLCSIM wird mit dem TIA Portal bereitgestellt und führt das Steuerungsprogramm auf dem Entwicklungsrechner aus. Damit lassen sich CPU-Logik und definierte Testsequenzen vorab prüfen. Reale E/A-Baugruppen, Feldbusgeräte und das physikalische Prozessverhalten werden dadurch jedoch nicht automatisch nachgebildet. Für umfassende Kommunikations-, HMI- oder Prozesssimulationen können S7-PLCSIM Advanced, ein Prozessmodell oder Testhardware erforderlich sein.

Ein Wochenende kann ein geeignetes Umstellungsfenster sein, ist aber keine belastbare Standarddauer. Die freigegebene Zeitspanne sollte aus Vorabtests, einem detaillierten Ablaufplan, Abnahmekriterien und einem zeitlich realistischen Rückfallszenario abgeleitet werden. Material, geprüfte Backups, passende Engineering-Hardware und die verantwortlichen Ansprechpartner müssen vor Ort verfügbar sein.

Eine phasenweise Umstellung kann die einzelnen Produktionsunterbrechungen verkürzen. Dafür entstehen zusätzliche Übergänge, Kopplungen und Abnahmen; ob die Gesamtauswirkung geringer ist, hängt von der Anlagenarchitektur und den betrieblich möglichen Teilstillständen ab.

Häufige Stolpersteine

Ein paar Punkte, die bei S5 auf S7 Migrationen immer wieder auffallen: Der Programmumfang wird unterschätzt, weil die Anlage von außen einfach aussieht. HMI-Abhängigkeiten werden erst spät bemerkt — das Bedienterminal gehört zur Migration dazu. Kommunikationsschnittstellen zu Frequenzumrichtern oder Leitsystemen werden nicht rechtzeitig getestet. Und ein Rückbauplan fehlt, obwohl er bei jeder Umstellung zur Grundausstattung gehören sollte.

Was bleiben kann

Nicht alles muss getauscht werden. Feldverdrahtung, Sensoren (4–20 mA, Pt100, Inkrementalgeber), Aktoren und Schütze können weiter verwendet werden, wenn Zustand, elektrische Kennwerte, Diagnosemöglichkeiten und heutige Sicherheitsanforderungen passen. Für bestimmte Baugruppenkombinationen existieren dokumentierte I/O-Adapterlösungen, mit denen ein vorhandener S5-Frontstecker an eine neue S7-Baugruppe angebunden wird. Vor dem Einsatz müssen unter anderem Potentialführung, Signalspannung, Kanalzahl, Belastbarkeit und Schaltfrequenz geprüft werden.

Ein Beispiel aus unserer Arbeit ist die Modernisierung eines TGW-Kleinteilelagers. Dort haben wir Steuerung und Visualisierung auf Siemens SIMATIC erneuert. Die vorhandene Mechanik und Fördertechnik blieben erhalten.

Auch PROFIBUS-Teilnehmer — Umrichter, dezentrale Peripherie, Ventilinseln — können nach einer Kompatibilitäts- und Lifecycle-Prüfung weiterverwendet werden. Dafür braucht die Zielsteuerung eine integrierte PROFIBUS-DP-Schnittstelle oder ein geeignetes Kommunikationsmodul wie das CM 1542-5; nicht jede S7-1500-CPU ist selbst ein DP-Master. Zusätzlich sind GSD-Datei, Telegrammaufbau, Diagnoseverhalten und Ersatzteilrisiko des jeweiligen Teilnehmers zu prüfen. Was technisch passt und betrieblich tragbar ist, muss nicht ersetzt werden.