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Anleitung

Schematische Darstellung der Dreitankanlage in der Simulation

Schematische Darstellung der Dreitankanlage in der Simulation

 

Bedienung der Strecke

Die Oberfläche stellt die drei Behälter mit ihren Bezeichnungen dar. Oberhalb der Behälter kann der momentane Füllstand in cm abgelesen werden. Darüber befinden sich die zwei Pumpen mit den dazugehörigen Schiebereglern (Slider) zur manuellen Einstellung der Pumpenleistungen. Direkt unter diesen Slidern wird die prozentuale Pumpenleistung angezeigt. Rechts neben jedem Behälter befindet sich ein roter Balken und ein weiterer Schieberegler, mit dessen Hilfe der Sollwert (Führungsgrösse w) für eine spätere Reglung eingestellt werden kann. Die Führungsgrösse wird rechts neben jedem Schieberegler als Wert in cm angegeben. Zwischen jeweils zwei Behältern befinden sich die Verbindungsventile (V13 und V32) mit deren Hilfe die Volumenströme zwischen den Behältern verändert werden. Ihr Einstellbereich bezieht sich auf den maximalen Öffnungsquerschnitt und wird prozentual rechts neben den Reglern angezeigt. Unterhalb eines jeden Behälters ist ein Abflussventil angebracht mit dazugehörigem Slider (V1, V3 und V2), mit dem das Wasser in den darunter liegenden Auffangbehälter abgelassen werden kann. Links neben diesen Ablässen wird der prozentuale Öffnungsquerschnitt angezeigt. Links neben dem Auffangbehälter wird dessen Füllhöhe in cm dargestellt. Die Parameter zur Ermittlung des theoretischen Prozessmodells und eine schematische Skizze der Versuchsanlage finden Sie hier .

Zeitsteuerung

Zeitsteuerung

Entkollungsfilter

Entkollungsfilter

Digitale Regler

Digitale Regler

 

Zeitsteuerung

Da das Tank-Modell große Zeitkonstanten aufweist, kann mit dem Slider "Zeitraffer" die Simulation beschleunigt werden . Die Taste "time reset" setzt die abgelaufene Zeit, die unterhalb des Kontrollpanels des Reglers 2 dargestellt wird, auf Null zurück. Hierbei ist zu beachten, dass der Prozess dabei nicht beeinflusst wird. Durch "time stop" kann der Prozess angehalten werden, um in aller Ruhe Veränderungen vornehmen zu können. Dabei wird diese Taste grün und ändert ihre Bezeichnung auf "time go". Durch nochmaliges Betätigen läuft die Zeit weiter und die Taste nimmt ihre ursprüngliche Farbe und Beschriftung an. Durch die Taste "Diagramm 1" wird ein zusätzliches Fenster geöffnet, in dem der vergangene Verlauf der Füllhöhen und Führungsgrößen über die letzten 2000 s (4000 s bei der erweiterten Version) aufgezeichnet wird. Durch "Diagramm 2" werden die Stellgrössen über den selben Zeitraum aufgezeichnet. Sollten die Behälter übergelaufen sein, und der Vorratsbehälter leer sein, kann durch die Taste "FILL" der Auffangbehälter wieder aufgefüllt werden.

 

Bedienung der Regler

Durch die Checkbox "ON" kann der betreffende Regler ein- bzw. ausgeschaltet werden. Die Regler in multiplikativer Form sind mit und ohne Entkopplungsfilter wirksam. Die Checkboxen "1" oder "3" ermöglichen eine Regelung der Füllstände des Behälters 1 oder 3 mit Hilfe des Reglers 1 und der Pumpe 1. Das heißt, dass bei Aktivierung von "3" der Füllstand im Tank 3 durch die Pumpe 1 erfolgt. Der Füllstand in Behälter 2 kann bei der einfachen Version nur durch den Regler 2 und die Pumpe 2 erfolgen. Auf welchen Tank der Regler wirkt, wird beim Einschalten der Regler durch eine entsprechende Grafik (hier nicht dargestellt) oberhalb der Behälter verdeutlicht. Durch diese variable Zuordnung des Reglers 1 ist es möglich, auch eine andere Konfiguration der Regelstrecke zu behandeln. So kann zum Beispiel durch Schließen des Ventils zwischen Tank 1 und Tank 3 das Verhalten des Reglers für nur einen Tank untersucht werden. Durch die Checkbox "P" und "I" können die Proportional- und die Integral-Teile der Regler aktiviert bzw. deaktiviert werden. Durch die darunter liegenden Slider werden die Reglerparameter (Verstärkung KR und Integrationszeitkonstante TI) eingestellt. Wurde ein Parameter des Reglers geändert, so wird die "SET"-Taste rot, um die Einstellungen wirksam werdenzu lassen. Wenn "SET" rot ist, arbeitet der Regler mit den vorherigen Werten. Bei den Reglern handelt es sich um lineare Übertragungsglieder, die nur am Arbeitspunkt gültig sind. Bei zu großen Abweichungen vom Arbeitspunkt wird sich die Güte der Regelung verschlechtern.

Hinweis

Alle voreingestellten Reglerparameter sind bereits übernommen und wurden von Studenten während des Praktikums ermittelt und am realen Modell sowie mit einer Matlab – Simulation getestet.

Weitere Tips bzw. Aufgabenstellungen werden in der Hilfe zur jeweiligen Version angezeigt.

Last changed: 24.01.2019