Bauteil 36: Signalübertrager

Vorgaben

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Allgemeines

Dieses Bauteil dient zur Modellierung logischer Verknüpfungen innerhalb einer Schaltung. Typisches Anwendungsbeispiel ist die Gleichsetzung zweier Massenströme.

Von den zwei Anschlüssen des Signalübertragers sind Logikleitungen auf beliebige andere Leitungen der Schaltung zu ziehen. Der Signalübertrager übernimmt dann einen Wert von der Leitung, der mit dem Eingang verbunden ist (welchen, wird durch den Schalter FIN festgelegt) und gibt diesen an die Leitung weiter, die mit dem Ausgang verbunden ist. Welche Größe auf der Ausgangsleitung gesetzt wird, wird durch den Schalter FOUT festgelegt. Bei einer einfachen Übertragung werden FIN und FOUT dieselbe Größe definieren.

Es besteht die Möglichkeit, den Eingangswert nicht direkt eins zu eins weiterzugeben, sondern ihn zu modifizieren:

Mit dem Schalter FTRANS wird eingestellt, ob

• der Faktor MUL und/oder das additive Offset OFFSET (FTRANS=1) oder die Kennlinie C2 und/oder
• das additive Offset OFFSET (FTRANS=2) verwendet werden soll.
• Mit  (FTRANS=3) wird der Signalübertrager ausgeschaltet.

Der Multiplikationsfaktor MUL wird nicht berücksichtigt, wenn die Kennlinie C2 verwendet wird.

•  Multiplikation mit einem konstanten Übertragungsfaktor (MUL) oder Addition eines konstanten Offsets (OFFSET)   
  
  Über das Flag FOFFSET wird gesteuert, wie diese wirken:
  
          FOFFSET = 0:  absolut für Ausgangssignal:
          (OUT - OFFSET) / REFOUT= MUL * (IN / REFIN)
  
          FOFFSET = 1:  bezogen auf REFOUT für Ausgangssignal:
          OUT / REFOUT - OFFSET= MUL * (IN / REFIN)
  
          FOFFSET = 2:  absolut für Eingangssignal:
          OUT / REFOUT= MUL * ((IN - OFFSET) / REFIN)
  
          FOFFSET = 3:  bezogen auf REFIN für Eingangssignal:
          OUT / REFOUT= MUL * (IN / REFIN - OFFSET)   
  
• Nutzung der Kennlinie C2 und des additiven Offsets (OFFSET)
  
  Verwendet man den OFFSET in Zusammenhang mit der Kennlinie C2 (FTRANS=2), erfolgt bei FOFFSET=2 bzw. =3 eine entsprechende Verschiebung des Eingangswerts der Kennlinie:
  
          FOFFSET = 0:  absolut für Ausgangssignal:
          (OUT - OFFSET) / REFOUT = C2 (IN / REFIN)
  
         FOFFSET =1:  bezogen auf REFOUT für Ausgangssignal:
         OUT / REFOUT - OFFSET = C2 (IN / REFIN)
  
         FOFFSET =2: absolut für Eingangssignal:
         OUT / REFOUT = C2 ((IN - OFFSET) / REFIN)
  
         FOFFSET =3: bezogen auf REFIN für Eingangssignal:
         OUT / REFOUT=C2 (IN / REFIN - OFFSET)          

Ebenfalls möglich ist eine Übertragung der abgeleiteten Größen Temperatur und Volumenstrom. Da dies keine Basisgrößen für das Gleichungssystem sind, werden diese intern auf Enthalpie bzw. Massenstrom abgebildet. Dabei ist die Temperatur-Übertragung als Enthalpie-Übertragung, die Volumenstrom-Übertragung als Massenstrom-Übertragung mit entsprechenden Koeffizienten implementiert.

Wird als Eingangssignal der Heizwert oder die Stoffzusammensetzung verwendet, muss am Austritt dieselbe Größe verwendet werden. Die Übertragung erfolgt unverändert, d.h. weder der Multiplikationsfaktor noch die Kennlinie wird berücksichtigt. Die Übertragung der Stoffzusammensetzung erfolgt stets komplett, d.h. für alle Substanzen.

Das Bauteil bietet außerdem die Möglichkeit, die Übertragung zu dämpfen. Dies kann bei Konvergenzproblemen von Nutzen sein.

Der Übertragungsfaktor MUL kann im Modell grafisch dargestellt werden. Hierzu muss bei den "Allgemeinen Einstellungen" (Hauptmenü) auf dem Blatt ”Darstellung” das Flag ”Signalübertrager-Faktoren anzeigen” aktiviert sein.

Bei Verwendung der Kennlinie erscheint ”CL” anstelle des Faktors.

Wenn der Signalübertrager ausgeschaltet ist, wird er gedimmt dargestellt, als Faktor erscheint ”aus”.

Sonderfall MUL="leer" 

Zur Kompatibilität mit alten EBSILON^®Professional-Versionen wird der Kehrwert des Eingangssignals übertragen, wenn der Spezifikationswert MUL leer ist. Der Klarheit halber sollte man derartige Konstruktionen jedoch mit dem inzwischen verfügbaren Rechenbaustein (Bauteil 77) ausführen.

Alternativ kann auch ein Anpassungspolynom oder eine Kernelexpression verwendet werden, entweder als Korrekturfaktor für den Übertragungsfaktor (FADAPT=1 bzw. =-1) oder als Berechnung für den Ausgangswert (FADAPT=2 bzw. =-2).

Der Schalter FWARN ermöglicht eine Aktivierung oder Deaktivierung einer Warnung, falls der Signalübertrager die untere oder obere Grenze erreicht hat.

LLIM / ULIM- Untere / Obere Grenze

LLIM / ULIM begrenzt den Ergebniswert nach unten oder/und oben.

LLIM < ULIM --> OUT > LLIM und OUT< ULIM -->  L2 = OUT

                             OUT < LLIM                                     L2 = LLIM --> Ausgabe einer Warnung!

                             OUT > ULIM                                    L2 = ULIM--> Ausgabe einer Warnung!

LLIM > ULIM --> L2 = OUT

LLIM = ULIM --> L2 = OUT

Übertragung des Heizwerts

Bei einer Übertragung der Zusammensetzung (FIN=FOUT=13) wird automatisch der Heizwert mit übertragen, so dass es nicht mehr erforderlich ist, einen zweiten Übertrager für den Heizwert daneben zu stellen. Eine separate Übertragung des Heizwerts (FIN=FOUT=14) ist jedoch nach wie vor möglich, da Fluide mit unterschiedlicher Zusammensetzung ja durchaus den gleichen Heizwert haben können.

Übertragung der Stromstärke

Beim Signalübertrager ist mit FIN=15 bzw. FOUT=15  auch eine Übertragung der Stromstärke möglich. Intern wird in diesem Fall die Enthalpie übertragen, jedoch mit entsprechenden Vorfaktoren versehen, so dass die Stromstärke gleich bleibt (sofern MUL=1 und OFFSET=0 ist) bzw. mit entsprechenden Faktoren bzw. Offset versehen wird.

Auch eine Übertragung der Stromstärke auf andere Größen und umgekehrt ist möglich.
 

Hinweis - Nominal bezogene Kennlinien

Für das Bauteil 36 gibt es eine Kennlinie C2, die sich auf einen Nominalwert der Temperatur bezieht. Das ist die Kennlinie C2 für die Austrittstemperatur des Signalübertragers, die das Verhältnis IN/REFIN und/oder OUT/REFOUT liefert. Leider sind solche Temperaturverhältnisse vom gewählten Einheitensystem abhängig. Im Gegensatz zu anderen Einheiten, bei den die Umrechnung nur über einen bestimmten Faktor erfolgt und deshalb keine Auswirkungen auf den Quotienten hat, gibt es bei der Temperatur-Umrechnung ein additives Offset, wodurch sich der Wert des Quotienten ändert.

Es besteht die Möglichkeit, diese Kennlinie auch in anderen Einheiten (°F, K) vorzugeben.

Anwender, die für die Temperatur andere Einheitensysteme bevorzugen (z. B. °F, K), müssen die gewählte Temperatur-Einheit im neuem Schalter FTNI einstellen, da Ebsilon intern mit der Temperatureinheit °C rechnet.

Ähnliche Bauteile:

Bauteil 48 (Umschalter):

Abhängig vom Vergleich zweier thermodynamischer Werte, kann ein Signalwert entweder von Eingang 1 oder von Eingang 2 nach Ausgang 3 übertragen werden. Alle 5 thermodyamischen Größen P/T/H/M/Q können Vergleichswerte sein. Ein Funktionsindex legt fest, ob der Vergleich zwischen Signaleingang 4 und dem auf einen Spezifikationswert gesetzten Zielwert oder direkt zwischen den zwei Signaleingängen 1 und 2 vorgenommen wird. Für jeden Signaleingang legt ein Übertragungsindex fest, ob der zugehörige physikalische Wert des Signaleingangs mit einem Proportionalitätsfaktor multipliziert wird oder ob ein festgelegter Wert übertragen wird.

Bauteil 49 (3-Wege Ventil):

Abhängig vom Vergleich zweier thermodynamischer Werte kann ein Massenstrom von Eingang 1 oder von Eingang 2 nach Ausgang 3 übertragen werden. Alle fünf thermodynamischen Werte P/T/H/M/Q können Vergleichswerte sein. 

Bauteil 77 (Rechenbaustein):

Ermöglicht die Verknüpfung zweier Eingangssignale zu einem Ausgangssignal.

Vorgabewerte  

Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Es werden jedoch Standardwerte zur Verfügung gestellt.

Für weitere Informationen über die Farbe der Eingabefelder und ihre Beschreibungen siehe Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte

Für weitere Informationen über Auslegung vs. Teillast und Nominalwerte siehe Allgemeines\Nominalwerte übernehmen 

Kennlinien

Verwendete Physik

Gleichungen

Bauteilform

Form 1

Beispiel

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