Proportionaltechnologie

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Steuersystemmethoden

​Bei vielen Maschinen und Industrieanlagen müssen die physikalischen Größen unabhängig von externen Einflüssen auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden. Um dies zu erreichen, müssen drei Funktionen erfüllt werden. Messen, Vergleichen und Einstellen. Der benötigte Schaltzyklus erfolgt in einem sogenannten Regelkreis. Regelkreise können in offene oder geschlossene Klassen eingeteilt werden. 

Offener Regelkreis




Ein Beispiel für einen offenen Regelkreis ist der Radiator eines Zentralheizsystems. Die Warmwasserversorgung und folglich die Raumtemperatur werden mit einem manuell betätigten Ventil „geregelt“ und eingestellt. Beim Temperaturanstieg muss das Ventil von Hand geschlossen werden. Beim Temperaturabfall muss das Ventil von Hand geöffnet werden, d.h. die Erhöhung und Reduzierung der Temperatur wird nicht automatisch geregelt.
Es handelt sich dabei um einen offenen Regelkreis ohne automatische Rückkopplungsschleife.

Die Zugabe eines thermostatisch kontrollierten Radiatorventils, das sich entsprechend der Raumtemperatur öffnet und schließt, verwandelt diese offene Schleife in eine geschlossene Schleife.


 

Geschlossener Regelkreis

Die DIN-Norm Nr. 19226 definiert die Begriffe „Regelung und Einstellung“ wie folgt: „Regelung und Einstellung sind ein Vorgang, bei dem eine physische Größe (z. B. Temperatur, Druck usw.) fortlaufend gemessen und mit dem vorgegebenen Wert dieser Variable verglichen wird, mit dem Ziel die beiden anzugleichen.
Die daraus resultierende Aktionsfolge erfolgt in einer geschlossenen Schleife, der geschlossene Regelschleife.
”Bei dem Beispiel der Temperaturregulierung vom Heizradiator wird die Temperatur mit einem Temperatursensor gemessen und mit einem vorgegebenen Wert verglichen. Sobald zwischen dem gewünschten und gemessenen Wert ein Unterschied festgestellt wird, erfolgt ein Signal zum Öffnen oder Schließen an das Ventil. Dies bedeutet, dass die Temperatur unabhängig von jeglichen äußeren Bedingungen auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird.




Unstetige Regler

Einen Prozess, der schrittweise erfolgt nennt man unstetig.
Ein unstetiger Regler wirkt auf den Prozess mit kurzen Schaltungen auf einem konstanten Energieniveau ein. Unstetige Regler werden deswegen auch Schaltregler genannt.
Die Regler gewährleisten durch Auslösen einer Energieimpulsfolge die Betätigung. Diese Impulse verfügen über Einwirkzeiten bei festen Energieniveaus, jedoch nur begrenzte Einwirkungszeiträume.


 

Stetige Regler

Die stetigen Regler gewährleisten die Betätigung durch dauernde Einwirkung auf den Prozess.
Die Regelung findet andauernd statt. Die überwachte Größe kann innerhalb des bestimmten Regelbereichs einen beliebigen Wert haben.
Kontinuierliche, zufällige Steuersignale zwischen 0 und 100 % werden ausgelöst.