Wieviele Ebenen hat eine Automationspyramide?
Vier Ebenen
Managemente / Betriebsleitebene
Prozessleitebene
Steuerungsebene (Steuerung + Regelung)
Prozessebene
Was ist der Unterschied zwischen einer Steuerung und einer Regelung?
Steuerung
Offener Wirkungsablauf („open loop“)
Keine Rückmeldung über Zustand des Prozesses
Keine Rückführung der Prozessgrösse
Regelung
Geschlossener Wirkungsablauf („closed loop“)
Rückmeldung über Zustand des Prozesses
Rückführung der Prozessgrösse (IST Grösse)
Vergleich mit Führungsgrösse ( SOLL IST Vergleich)
Was sind Störgrössen?
Englische Name und verwendete Abkürzung?
Zufällige oder nicht berücksichtige Störung des Systems
disturbance / d
Was ist eine Stellgrösse?
auch Steuergrösse oder Eingangsgrösse
Grösse am Reglerausgang
control / u
Was ist eine Regelgrösse?
Auch Istwert, Messgrösse, Prozessgrösse oder Ausgangsgrösse
Ist eine Grösse, die durch eine Regelung beeinflusst werden soll.
output, controlled variable / y
Was ist eine Führungsgrösse?
Auch Sollwert
Wert, auf den der Istwert geregelt werden soll
reference setpoint, r
Für was werden Blockdiagramme verwendet?
graphische Darstellung eines Systems
Darestellung der Wege der Informationen
Darstellung der Invormationsverarbeitung
Wie wird ein Regelkreis als Blockdiagramm dargestellt?
Was versteckt sich hinter dem Begriff «smart»? Z.B.
SmartGrid , SmartHome
SmartVehicle , SmartFactory ,
Hinter Smart steht meistens eine Regelung
Aufzählen der Fundamentalaufgaben
Erste Fundamentalaufgabe:
Zielgrösse eines Prozesses auf vorgegebene Werte bringen
Einem veränderlichen SOLLwert folgen
Führungsverhalten => Folgeregelung
Zweite Fundamentalaufgabe:
Zielgrösse (SOLLwert) auch bei vorhandenen Störeinflüssen möglichst auf
vorgegebenem Wert halten („Störeinflüsse unterdrücken“)
Störverhalten => Störunterdrückung
Was ist die Regelabweichung?
Auch Regeldifferend oder Regelfehler
Abweichung zwischen IST- und Sollwert
error deviation e
Symbole der Regelungsrechnik
Buchstaben: C
Buchstaben: D
Buchstaben: L
Buchstaben: P
Druck
Buchstaben: T
Temperatur
Was heisst LZI-Glied?
Linear-Zeit Invatiant
Weleche Berechnungsprinzipien können Sie bei LZI- Gliedern anwenden?
Verstärkungsprinzip
Verzögerungsprinzip
Verschiebungsprinzip
Aufzählen der Typischen Eingangsfunktionon, aufzeichnen deren und was ist die entsprechende Antwortfunktion?
Charakterisierung der Regelstrecken:
Name / Zeitkonstanten / Verstärkung / Regelbarkeit
Name: Regelstrecke (Prozess) höherer Ordnung (PTn)
Zeitkonstanten: Tu = 1s / Tg = 9s
Versärkung: Ks = dy / du = 2 (dy = 100 / du = 50)
Regelbarkeit: R = Tg / Tu = 9
Name: Totzeit Tt
Zeitkonstanten: Tu = Tt = 1s
Versärkung: Ks = 5
Regelbarkeit: R = 0 => Schlecht Regelbar
Name: Regelstrecke (Prozess) Verzögerung 1. Ordnung (PT1)
Zeitkonstanten: Tu = 0s / Tg = Ts = 10s
Versärkung: Ks = dy / du = 10 (dy = 10 / du = 1)
Regelbarkeit: R = unbestimmt => sehr gut Regelbar, da keine verzugszeit vorhanden ist
Name: Regelstrecke (Prozess) intergriedent mit Verzögerung (ITn)
Zeitkonstanten: Tu = 1s / Tg = nicht definiert
Versärkung: Ks = dy / du = 5 (dy = 10 / du = 2)
Regelbarkeit: R = unbestimmt => sehr gut Regelbar
Zeichnen von Übertragungsgleidern:
Verzögerungsglied 1. Ordung
Verzögerungsglied 2. Ordung
Proportionalglied
Intergrator
Differentiator
Totzeit
Bestimmen der Regelparameter nach Chien, Hrones und Reswick:
Sprungantwort: PTn
Wie ist das vorgehen?
Bestimmen der Paratmeter: Ks, Tg, Tu
Definieren der Regelgüte: 20% Überschwingen oder Aperiodisch
Bestimmen der Fundementalaufgabe: Führungs- oder Störungsverhalten
Berechnen der Parameter nach Tabelle von C-H-R: Krp, Tn, Tv
Sprungantwort: IT1
wobei Tn = 0 da kein I-Anteil notwendig ist
Tg / (Ks*Tu) wird durch 1 / (Ks*Tu) ersezt
Sprungantwort: PT1
Bestimmen der Paratmeter: Ks, Tg
Berechnen der Parameter gemäss der Faustformel
Kp = 1/Ks, Tn = Ts = Tg, Tv = 0
PID-Regler von Hand einstellen.
Welchen Anteil erhöhen Sie, wenn der Regler zu langsam ist?
P-Anteil
Mit welchem Anteil können Sie den bleibenden Regelfehler eliminieren?
I-Anteil
Welchen Anteil müssen Sie bei strak verrauschten Sensor-Signalen reduzieren?
D-Anteil
Welcher Anteil kann zum “Windup”-Phänomen führen?
Welchen Anteil benötigen Sie zur Dämpfung bei stark schwingenden Systemen?
Welchen Anteil können Sie weglassen, wenn die Strecke integrierend ist?
Welchen Anteil müssen Sie reduzieren, wenn der Regler stark schwingt?
P-Anteil / I-Anteil
Welchen Anteil reduzieren Sie bei hoher Verstärkung der Regelstrecker?
Bei welchem Anteil können starke Schwingungen auftreten, wenn diese zu hoch eingestellt sind?
P und I-Anteil
Welchen Anteil müssen Sie erhöhen, um den Regler schneller zu machen?
Welchen Anteil müssen Sie bei strak schwingenden Systemen zwingend verwenden?
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