Fehleranalyse

Allgemeines

Nachdem Sie eine Berechnung durchgeführt haben, möchten Sie wissen, ob sie erfolgreich war oder nicht. Es gibt drei Quellen, die Ihnen Informationen über die letzte Berechnung liefern:

• die Nachrichtenbox hinter der Berechnung
• das Fehleranalyse Fenster
• das Berechnungs-Informationsblatt

Nach Beendigung einer Berechnung zeigt Ebsilon standardmäßig an, ob die Rechnung erfolgreich war, wie lange sie gedauert hat und wie viele

Fehler bzw. Warnungen vorhanden sind.

Sie enthält umfassende Informationen über den Erfolg Ihrer Berechnung. Es kann sein, dass

• die Berechnung überhaupt nicht durchgeführt werden konnte, da z.B. Eingabedaten gefehlt haben. In diesem Falle sagt Ihnen die Fehleranalyse, was gefehlt hat, und Sie müssen die fehlenden Werte spezifizieren.
  
  
• die Berechnung gestartet werden konnte, aber nicht innerhalb der spezifizierten Grenze von Iterationsschritten konvergierte. In diesem Falle sollten Sie auf das Konvergenzdiagramm achten, um zu prüfen, ob es vernünftig wäre, die Grenze zu erhöhen oder den Verursacher der Konvergenzprobleme zu eliminieren, z.B. Regler, die gegeneinander arbeiten. Die Fehleranalyse kann dazu verwendet werden, die Bereiche mit der niedrigsten Konvergenz herauszufinden.
  
• die Berechnung ausgeführt wurde, aber bestimmte Fehler erschienen
  
• die Berechnung erfolgreich war. In diesem Falle können Warnungen oder Kommentare erscheinen.

Nachdem die Nachrichtenbox geschlossen wurde, können Sie diese Informationen im Berechnungs-Informationsblatt  nachsehen.

Unter „Allgemeine Einstellungen“ à „Berechnung“ kann nun eingestellt werden, ob diese Benachrichtigung

• immer
• nie
• nur bei Fehlern
• nur bei Fehlern oder Warnungen

erfolgen soll.

Das Fehleranalyse-Fenster wird automatisch geöffnet, wenn die Berechnung fehlschlägt.

Sie können das Fehleranalyse-Fenster auch manuell mit dem Menübefehl ”BerechnungàFehleranalyse” öffnen. Es enthält alle Nachrichten des Rechenkerns: Fehler, Warnungen und Kommentare.

Das Berechnungs-Informationsblatt kann über den Menübefehl ”ExtrasàModell Optionen”, Seite ”Ergebnisse” geöffnet werden. Es enthält zusammenfassende Informationen wie Typ und Zustand der Berechnung, Anzahl der Iterationsschritte und Laufzeit. Zu Einzelheiten lesen Sie ”Modell Optionen-Ergebnisse”

Fehleranalyse Fenster

Dieses Fenster kann über den Menübefehl ”BerechnungàFehleranalyse” geöffnet werden. Wenn eine Berechnung mit mindestens einer Nachricht aus der Klasse ”Fehler” endet, kommt dieses Fenster automatisch hoch.

Der Fehlerdialog wurde komplett überarbeitet. Alle Fehler werden in tabellarischer Form dargestellt. 

Wenn das Fehleranalyse Fenster angezeigt wird, verändert sich die Farbe des Modells von bunt auf grau.

In der obersten Zeile wird die Anzahl der

• Fehler,
• Warnungen und 
• Kommentare

angezeigt.

Durch Anklicken werden die Meldungen der entsprechenden Kategorie in der Tabelle angezeigt.

Während Sie Nachrichten prüfen, können Sie Ihre Zeichnung wie üblich editieren.

Für jede Klasse gibt es bestimmte Typen.

Fehler können sein

• P/T/H Definitionsfehler
• Fehlender Startwert
• Fehlender Massenstrom
• Fehlender Druck
• Fehlende Enthalpie
• Negativer Massenstrom
• Negativer Druck
• Negative Enthalpie
• Komponentenfehler
• Überbestimmung im Massenstrom (Fehler)
• Überbestimmung im Druck (Fehler)
• Überbestimmung in der Enthalpie (Fehler)
• Allgemeiner Leitungsfehler

Warnungen können sein

• Überbestimmung im Massenstrom (Warnung)
• Überbestimmung im Druck (Warnung)
• Überbestimmung in der Enthalpie (Warnung)
• Komponentenwarnungen
  

Kommentare sind

• Komponenten Kommentare  

Über die Bedeutung der Fehlerklassen können Sie in der Beschreibung der Simulation nachlesen.

Beachten Sie, dass Überbestimmungen sowohl ein Fehler als auch eine Warnung sein kann:

• Es sind Fehler, wenn es einen Widerspruch zwischen zwei oder mehreren redundanten Gleichungen in der Matrix Lösung gibt. In diesem Falle wird eine dieser Gleichungen entfernt, und das Ergebnis ist willkürlich, abhängig von der Reihenfolge der Gleichungen. Das kann keine korrekte Lösung ergeben.
  
• Es sind Warnungen, wenn es redundante Gleichungen in der Matrix Lösung gibt, aber die redundanten Gleichungen äquivalent sind. In diesem Falle ist die Berechnung korrekt, es kann jedoch ein Fehler auftreten, wenn einige Eingabewerte verändert werden, z.B. in einem Teillastfall, und die redundanten Gleichungen nicht mehr äquivalent sind.

Beabsichtigte Überbestimmungen, die infolge von redundanten Messwerten im Falle einer Validierung auftreten, sind weder ein Fehler noch eine Warnung und werden hier nicht berichtet.

Es gibt für jeden Typ bestimmte Objekte, die von diesem Fehlertyp betroffen sind. In der Liste der Fehlermeldungen gibt es zu Beginn des entsprechenden Typs einen Eintrag, der alle Objekte mit diesem Fehler anzeigt. Wenn diese Meldung angezeigt wird, sind alle von diesem Fehlertyp betroffenen Objekte farbig.

Bei Komponenten-Meldungen zu Bilanzverletzungen werden sowohl die absolute als auch die relative Größe der Verletzung angegeben.

Der 4. Knopf „Iterationsgenauigkeit“ ermöglicht die Anzeige von Leitungen, bei denen es zwischen dem vorletzten und dem letzten Iterationsschritt noch Veränderungen gegeben hat, die eine vorgebbare Schwelle überschritten haben. Dieser Knopf dient als Kombobox, mit der ausgewählt werden kann, ob Abweichungen in den Massenströmen, in den Drücken oder in den Enthalpien oder auch alle Abweichungen angezeigt werden sollen. Als Schwelle kann die im Modell eingestellte Konvergenzschranke verwendet werden oder durch Auswahl von „Schwellwerte editieren“ die Grenzen für jede Größe eingetragen werden.

Außerdem gibt es in der obersten Zeile Knöpfe, um

• die Darstellung der Schaltung wieder auf die Gesamtansicht zurückzusetzen,
• das Konvergenzdiagramm aufzuschalten
• den Fehleransichtsmodus (graue Darstellung aller vom Fehler nicht betroffenen Komponenten und Leitungen) zu aktivieren und zu deaktivieren
• den Dialog zu schließen
• ein automatisches Schließen des Dialogs bei Durchführung einer Berechnung zu aktivieren und zu deaktivieren

Durch Anklicken der Spaltenüberschriften in der nächsten Zeile wird die Tabelle nach der entsprechenden Größe zunächst aufsteigend, bei erneutem Klick absteigend sortiert.

Durch Selektion einer oder mehrerer Zeilen der Tabelle werden die entsprechenden Objekte in der Schaltung farbig angezeigt.

In der Fehlerliste kann man durch einen Doppelklick die entsprechende Komponente im Modell auswählen.

Mit der rechten Maustaste kann man festlegen, welche Aktion mit einem Doppelklick ausgelöst werden soll:

• Öffnen des Eigenschaftenfenster der entsprechenden Komponente
• Selektieren der entsprechenden Komponente
• Vergrößern der entsprechenden Komponente
• Markieren und Vergrößern der entsprechenden Komponente

Behandlung von Topologie-Fehlern

Die Überprüfung der Topologie bei der Verbindung von Logik-, Sollwert- und Istwert-Leitungen wurde ab Release 12 verschärft. Dadurch kann es bei manchen Schaltungen zu Fehlermeldungen kommen, die vorher ohne Fehlermeldung gerechnet haben.

Folgende Problemfälle werden erkannt:

• Mehrdeutige Strukturen (wenn es mehr als eine Möglichkeit gibt, in welcher Richtung ein Wert weitergereicht werden kann)
  
• Ringförmige Strukturen (eine solche entsteht auch, wenn man eine Istwert- und eine Logikleitung an ihren Enden verbindet, da in diesem Fall nicht eindeutig ist, ob die Istwert-Leitung den Wert von der Logikleitung übernehmen soll oder umgekehrt)

In den meisten Fällen werden diese Fehler dadurch entstanden sein, dass bei aktivem Fangradius ein freies Leitungsende unbeabsichtigt eingefangen wurde. Anwendern, die häufig mit logischen Konstruktionen arbeiten, wird deshalb empfohlen, den Fangradius zu deaktivieren (unter Allgemeine Einstellungen --> Bearbeiten).

Auswertung der Konvergenz

Mit dem Knopf "Konvergenz" kann das Konvergenzdiagramm direkt aus dem Fehlerdialog aufgerufen werden. Diese Bedienung ist gleichbedeutend mit "Extras"à"Diagramme"à"Konvergenzdiagramme".

Die Fehleranalyse kann außerdem dazu verwendet werden, den Grad der Konvergenz in den Leitungen des Kreislaufes auszuwerten. Um diese Auswertung durchzuführen, klicken Sie auf den Knopf ”Iterationsgenauigkeit” im Fehleranalyse-Fenster. Dort erscheint ein Eingabe Dialog, in dem Sie Grenzen für die Präzision von Massenstrom, Druck und Enthalpie spezifizieren können

In diesem Beispiel ist spezifiziert, dass alle Leitungen angezeigt werden sollen, die eine relative Abweichung von 0.00001 im Massenstrom, im Druck oder in der Enthalpie haben.

Wenn Sie auf ”OK” klicken, werden Warnungen für jede Leitung ausgegeben, bei der die relative Abweichung für die bedachte Menge zwischen den beiden letzten Iterationsschritten diese Grenze übersteigen. Für diese Meldungen sind drei zusätzliche Fehlertypen vorgesehen:

• Niedrigere Präzision im Massenstrom
• Niedrigere Präzision im Druck
• Niedrigere Präzision in der Enthalpie

Sie können diese Meldungen, wie alle anderen auch, anschauen, indem Sie durch die Warnungen gehen. Die Meldung enthält den aktuellen Wert der Abweichung von der entsprechenden Menge.

Dies ist hilfreich, um die Quelle eines Konvergenzproblems herauszufinden. Sie können dies ergänzend zu den Konvergenz Diagrammen nutzen.

Tipp: Wenn Sie die Konvergenzsituation eines speziellen Iterationsschrittes herausfinden möchten, setzen Sie die Grenze der Iterationsschritte vorübergehend auf diese Anzahl und führen Sie eine Berechnung durch. Die Berechnung wird bei diesem Iterationsschritt anhalten, und Sie können ihn auswerten