EBSILON®Professional Online Dokumentation
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Leitungsanschlüsse |
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Istwert |
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Korrekturgröße |
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Die Farbe zeigt die Art der Aktivierung des Reglers an (in Abhängigkeit zum Schalter FACT):
Allgemeines Vorgabewerte Kennlinien Verwendete Physik Bauteilform Beispiel
Bauteil 39 ist der einfachste Regler in EBSILON®Professional. Es unterscheidet sich von Bauteil 12 durch den fehlenden Anschluss für den Sollwert. Deshalb kann Bauteil 39 nur verwendet werden, wenn der Sollwert konstant ist. Einzelheiten zur Regelung sind bei Bauteil 12 beschrieben.
Für die Korrekturgröße muss ein Startwert vorgegeben werden, entweder intern als Spezifikationswert oder extern über Bauteil 33 (Startwert).
Der Startwert sollte zumindest in der Größenordnung des erwarteten Wertes liegen und nicht mehrere Zehnerpotenzen daneben. Die empfohlene Vorgehensweise ist die Schaltung erstmal ohne Regler zum Laufen zu bringen, daraus erhält man dann geeignete Startwerte.
Bauteil 39 kann auch für einfache Optimierungsaufgaben verwendet werden. Dazu wird das Feld SCV (Sollwert) leer gelassen. Der Regler nimmt dann an, dass dieser Wert so groß wie möglich werden soll. Allerdings funktioniert dieses Feature nur bei sorgfältiger Wahl der Vorgaben. Der Regler setzt dabei (wie üblich) einen monotonen Zusammenhang zwischen Istwert und Korrekturgröße voraus. Die Regelung stoppt, wenn diese Monotonie verletzt wird. Man kann also grundsätzlich nur das nächste lokale Maximum finden. Implementiert ist dieses Feature folgendermaßen: ab dem 11. Iterationsschritt wird der Sollwert auf das (1+CHL3)-fache des Istwerts gesetzt. Wenn sich der Istwert dann erhöht, steigt der Sollwert noch weiter an. Erniedrigt sich der Istwert, wird der Regler ausgeschaltet (und bleibt es dann auch).
Regler können noch stärker gedämpft werden. Dazu wurden drei weitere Dämpfungsstufen ("sehr sehr hoch", "noch höher", "äußerst hoch") eingeführt.
Die Reihenfolge der Vorgabewerte in der Eingabemaske wurde sortiert. Zuerst kommen die Vorgabewerte, die den Vergleichswert betreffen, danach die Werte, die die Korrekturgröße betreffen. Danach dann allgemeine Reglerparameter wie Charakteristik, Aktivierung, Startwertvorgabe und Dämpfung bzw. Änderungsbegrenzung.
Entkopplung von Ein-/Ausschalt-Funktionalität und verzögertem Start
Das Flag FACT diente sowohl zum Ein- und Ausschalten eines Reglers als auch zur Vorgabe eines verzögerten Starts. Um die Einstellungsmöglichkeiten besser erweitern zu können, wurde diese Funktionalität auf die beiden Flags FACT und FFU aufgeteilt.
Mit dem Flag FACT wird angegeben, in welchem Iterationsschritt der Regler (frühestens) starten soll. FACT=0 bedeutet, dass der Regler sobald wie möglich starten soll. Die bisherigen Varianten FACT=-1 und FACT=-2 zur Deaktivierung des Reglers mit (-1) bzw. ohne (-2) Startwertsetzung sind als „veraltet“ gekennzeichnet worden, funktionieren aber aus Kompatibilitätsgründen weiterhin. Empfohlen wird dafür jedoch das neue Flag FFU.
Das Flag FFU bietet verschiedene Varianten zur Aktivierung und Deaktivierung von Reglern in verschiedenen Lastfällen. Dabei gibt es z.B. folgende Einstellmöglichkeiten:
• Regler aktiv
- immer: FFU=1
- nur im Designfall: FFU=4 oder -4
- nur im Offdesignfall: FFU=5 oder -5
- nie: FFU=0 oder -1
• Regler nicht aktiv (d.h. regelt nicht), setzt aber seinen Startwert
- immer: FFU=0
- nur im Designfall: FFU=5
- nur im Offdesignfall: FFU=4
• Regler nicht aktiv, ohne Startwertsetzung
- immer: FFU=-1
- nur im Designfall: FFU=-5
- nur im Offdesignfall: FFU=-4
Alternativer Startwert bei ausgeschaltetem Regler:
Nicht immer ist der Startwert, den man bei ausgeschaltetem Regler setzen möchte, auch als Startwert beim eingeschalteten Regler geeignet (zum Beispiel 0 kg/s). Es musste dann in den verschiedenen Profilen unterschiedliche Startwerte setzen. Es gibt dafür einen alternativen Startwert L2STARTOFF (Bauteil 39) bzw. L3STARTOFF (Bauteil 12 und 69), der verwendet wird, wenn der Regler ausgeschaltet ist, aber seinen Startwert setzen soll. Falls hier kein Wert eingetragen wird, wird auch bei ausgeschaltetem Regler L2START bzw. L3START verwendet.
Einhaltung der Grenzen:
Die Grenzen L2MIN/L2MAX (Bauteil 39) bzw. L3MIN/L3MAX (Bauteil 12, Bauteil 69) wurden nicht streng eingehalten, sondern führten lediglich dazu, dass der Regler deaktiviert wurde, wenn die entsprechende Grenze überschritten wurde. Dies diente hauptsächlich dazu, ein Wegdriften der Lösung im Verlaufe der Iteration zu verhindern. Für das Endergebnis ist dieses Verhalten allerdings unbefriedigend, da der genaue erzielte Wert vom Verlauf der Iteration abhängt.
Aus diesem Grund werden die Grenzen streng eingehalten. Aus Kompatibilitätsgründen besteht allerdings die Möglichkeit, über den Schalter FLIM auch wieder das alte Verhalten einzustellen. Hierzu muss FLIM auf 0 („Regler nach Überschreiten der Grenze ausschalten“) gestellt werden. Die Standardeinstellung ist FLIM=1 („An Grenze anhalten“).
Funktionalität der Grenzen
Die Grenzen L3MIN/L3MAX (Bauteil 12, Bauteil 69) und L2MIN/L2MAX (Bauteil 39) werden nur wirksam, wenn Zahlenwerte dafür spezifiziert werden.
Ist das der Fall, prüft der Schalter FLIM entsprechend der Spezifizierung mit
FLIM=0: der Regler wird ausgeschaltet nachdem die Grenze L2MIN/L2MAX unterschritten / überschritten wird
bzw. mit
FLIM=1: der Regler hält an der Grenze L2MIN/L2MAX an.
Ausschalten von Warnungen:
Wenn der Regler seinen Zielwert nicht erreichen kann, wird standardmäßig eine Warnung ausgegeben. In manchen Fällen ist dies allerdings unnötig, zum Beispiel wenn bei einer Einspritzung die Eintrittstemperatur bereits unter der Solltemperatur liegt. In solchen Fällen kann man mit dem Flag FWARN die Warnung ausschalten.
Hierbei wird überprüft, ob der Startwert (bei Bauteil 69 auch der Aus-Wert L3OFF) innerhalb des Gültigkeitsbereichs liegt.
Startwertübernahme (FMODE)
Es ist möglich, bei Reglern (Bauteile 12, 39 und 69) das Ergebnis für die Stellgröße als Startwert für die nächste Berechnung zu übernehmen. Da hier eine gewisse Analogie zur Übernahme der Referenzwerte für Teillastrechnungen besteht, wurde der Schalter hierfür ebenfalls FMODE genannt.
Es gibt die Einstellungen:
Der übernommene Wert wird auf die Vorgabewerte L2START und L2STARTOFF geschrieben. Er wirkt sich allerdings nur dann aus, wenn FL2START auf „interne Startwertvorgabe“
gesetzt ist. Die Übernahme erfolgt auch nur, wenn zuvor ein Wert in L2START eingetragen war. Wenn das Feld auf den Zustand „leer“ gesetzt wurde, bleibt das Feld „leer“. Beim Einbau
neuer Regler wird standardmäßig FMODE=1 gesetzt. Dies entspricht dem bisherigen Verhalten. Bei guter Modellierung sollte das Endergebnis zwar nicht (oder nur geringfügig) vom
Startwert abhängen, eine Änderung des Startwerts kann aber zu Konvergenzproblemen führen. Einen Einfluss auf das Endergebnis ergibt sich auch beim Zusammenspiel von Reglern
mit Schwell- und Grenzwerten, wenn es vom Konvergenzverhalten abhängt, wann ein Regler aktiviert bzw. deaktiviert wird.
Schalter FWARN
Bei den Reglern gibt es einen Schalter FWARN, mit dem man einstellen kann, in welchen Situationen der Regler Warnungen ausgeben soll. Hierfür gibt es eine neue Einstellung FWARN=3. Bei dieser Einstellung wird eine Warnung nur dann ausgeben, wenn der Regler sein Ziel nicht erreicht hat, aber die Stellgröße auch nicht ihren Grenzwert erreicht hat. Diese Einstellung ist dann sinnvoll, wenn das Erreichen des Grenzwerts einen „normalen“ Zustand darstellt, beispielsweise bei einer Einspritzung, bei der eine bestimmte Temperatur hinter der Einspritzung eingestellt werden soll. Durch die Einspritzung kann allerdings nur eine Senkung der Temperatur erfolgen. Falls die Temperatur unter diesem Sollwert liegt, braucht nichts eingespritzt werden. Mit FWARN=3 kann man einstellen, dass in diesem Fall keine Warnung erfolgen soll. Die Stellgröße des Reglers ist dann gleich dem unteren Grenzwert von 0 kg/s, und es wird dann keine Warnung ausgegeben, wenn der Sollwert der Temperatur nicht erreicht wurde.
Es besteht die Möglichkeit, mit der Einstellung FWARN=4 statt einer Warnung eine Fehlermeldung auszugeben.
Mit FWARN=5 kann in einer Kernelexpression EWARN individuell programmiert werden, unter welchen Umständen ein Kommentar, eine Warnung oder eine Fehlermeldung ausgegeben werden soll.
Sollwertvorgabe über Kernelexpressions
Bei den Reglern, die die Möglichkeit zu einer internen Sollwertvorgabe haben (Bauteil 39 und 69) kann als Alternative zum Vorgabewert SCV eine Kernelexpression ESCV verwendet werden. Die Steuerung geschieht über den Schalter FSCV:
• FSCV=0: der Vorgabewert SCV wird als Sollwert verwendet
• FSCV=1: (nur bei Bauteil 69)
• FSCV=2: der Sollwert wird aus der Kernelexpression ESCV ermittelt.
Hinweis:
Da der Sollwert in der Regel eine Einheiten-behaftete Größe ist und – im Gegensatz zum einfachen Vorgabewert – bei Kernelexpressions keine automatische Einheitenumrechnung erfolgen kann, muss der Wert in Standard-Ebsilon-Einheiten berechnet werden.
Regelungsgenauigkeit
Bei der Lösung des Gleichungssystems setzt Ebsilon die Iteration so lange fort, bis die Änderungen von einem Iterationsschritt zum nächsten kleiner als die vorgegebene Iterationsgenauigkeit sind. Die Beendigung der Iteration ist dabei unabhängig davon, in wie weit die Regler ihren Sollwert erreicht haben. Es wird lediglich eine Warnung ausgegeben, wenn die Abweichung zwischen Istwert und Sollwert zu groß ist.
Insbesondere bei stark gedämpften Reglern ist die Änderung von einem Iterationsschritt zum nächsten relativ klein, so dass das Konvergenzkriterium bereits erfüllt ist, obwohl das Regelungsziel noch nicht erreicht ist. In diesen Fällen wäre es wünschenswert, wenn die Iteration noch einige Schritte fortgesetzt würde, um näher an das vorgegebene Ziel zu kommen. Es wurde deshalb die Möglichkeit geschaffen, eine Beendigung der Iteration bei zu großer Abweichung vom Sollwert zu verhindern.
Umgekehrt gibt es auch Fälle, bei denen die Einregelung einer unwichtigen Größe sehr viele Iterationsschritte benötigt und dadurch die Rechenzeit für die gesamte Schaltung erhöht.
In solchen Fällen ist es wünschenswert, die Regelung mit einer größeren Unschärfe durchführen zu können.
Diese Möglichkeit gibt es mit dem Vorgabewert TOL (für alle Regler).
Zur Einstellung der Regelungsgenauigkeit wird in beiden Fällen der Vorgabewert TOL verwendet. Welcher der beiden Fällen gewünscht ist, wird über den Schalter FTOL eingestellt:
FTOL=1 („TOL=untere Schranke“) dient zur Beschleunigung der Regelung durch eine größere Unschärfe. In diesem Fall beendet der Regler die Regelung, wenn die relative Abweichung zwischen Ist- und Sollwert die Schranke TOL unterschreitet.
FTOL=2 („TOL=obere Schranke“) verhindert die Beendigung der Iteration, solange die relative Abweichung zwischen Ist- und Sollwert die Schranke TOL überschreitet.
Dies gilt allerdings nicht, wenn die Korrekturgröße an ihre untere oder obere Schranke gelangt ist. Da der Regler in diesem Fall nicht mehr weiter arbeitet, ist es sinnlos, weitere
Iterationsschritte durchzuführen.
Zur Analyse des Konvergenzverhaltens wird im Fall FTOL=2 im Ergebniswert ITNOTCONV angezeigt, bis zu welchem Iterationsschritt der Regler eine Beendigung der Iteration
verhindert hat. Dadurch besteht die Möglichkeit, gezielt die Regler herauszufinden, die für eine Verschlechterung des Konvergenzverhaltens verantwortlich sind und deren Einstellungen
bei Bedarf zu verbessern.
FTOL=0 ist die Standardeinstellung.
Da die Änderung der Stellgröße bei Reglern in Ebsilon über einen Änderungsfaktor vorgenommen wird, konnten bisher Regler nicht so betrieben werden, dass die Stellgröße ihr Vorzeichen wechseln konnte. Um dies zu ermöglichen, gibt es jetzt einen Vorgabewert CZP, mit dem der Nullpunkt des Reglers intern verschoben wird.
Die Verschiebung erfolgt in positiver Richtung. Wird beispielsweise „100“ eingetragen, wird -100 auf 0 abgebildet und es kann im Bereich >-100 auch über die 0 hinweg geregelt werden.
Bei großen Werten von CZP wird die interne Stellgröße entsprechend groß, so dass dadurch bei gleichen relativen Änderungen die absolute Änderung der Stellgröße ebenfalls sehr groß wird. Dies kann zu Konvergenzproblemen führen. Es empfiehlt sich dann, den maximalen Änderungsfaktor (CHL2) zu verringern, und zwar schon von Anfang an (ITCHL2 = 0).
Bisher konnten als Bereichsgrenzen für die Stellgröße nur feste Werte eingetragen werden. Jetzt besteht die Möglichkeit, eine Kernelexpression als Grenze zu verwenden. Hierzu ist der entsprechende Schalter (FL2MIN bzw. FL2MAX bei Bauteil 39) auf „Kernelexpression“ zu stellen und in EL2MIN bzw. EL2MAX bei Bauteil 39 ein EbsScript zu erstellen, dass die entsprechende Grenze berechnet.
Benötigt wurde dieses Feature bei der Variation des Dampfeingangsdrucks bei einem Vorwärmer, um eine bestimmte Speisewasseraustrittstemperatur zu erzielen. Ohne Begrenzung zog der Regler den Druck soweit hinunter, dass die Sattwassertemperatur unter die Speisewassereintrittstemperatur abgesenkt wurde und keine Kondensation mehr möglich war. Eine feste Grenze war aber auch nicht möglich, da die Speisewassereintrittstemperatur vorher noch nicht bekannt ist, sondern sich erst im Laufe der Rechnung einstellt. Beispielsweise kann mit folgender Kernelexpression die untere Druckgrenze in jedem Iterationsschritt auf einen sinnvollen Wert eingestellt werden:
function evalexpr:REAL;
begin
evalexpr:=waterSteamTable(1006, Feedwater.T, 0.0);
end;
Um eine relative Feuchte von z. B. 100% bzw. eine Übersättigung einzustellen wird ein Regler benötigt.
Bei der bisherigen Handhabung mit der Funktion "Luftfeuchtigkeit (rel.)", konnte es je nach Iterationsverlauf passieren, dass die Luft übersättigt wurde, d.h. Wasser in der flüssige Phase enthielt.
Grund dafür war, dass die relative Luftfeuchte auch bei übersättigter Luft auf dem Wert von 100% stehen blieb und der Regler somit seinen Sollwert erreicht hatte.
Um eine Regelung auf den Sättigungspunkt (100 %) bzw. die Einstellung eine bestimmte Übersättigung zu ermöglichen, gibt es eine Funktion „Sättigungsfaktor“ .
Der Sättigungsfaktor bezieht sich stets auf den maximal möglichen Anteil gasförmigen Wassers. Wenn der Wasseranteil höher ist, erhält man flüssiges Wasser XH2OL .
Feuchte Luft kann aber nur näherungsweise als ideales Gas betrachtet werden. Mit zunehmendem Wassergehalt nimmt der reale Anteil gasförmigen Wasser XH2OG wieder ab. In der idealen Näherung würde der Anteil gasförmigen Wassers dann einfach konstant bleiben, egal wie viel flüssiges Wasser noch dazu käme. In der Realität ist das aber wohl nicht so,
und deshalb ist bei übersättigter Luft:
XH2OG > X_SAT= f(p,t (LuftLuftaustrittsleitung))
Für Werte bis 100% stimmen die Ergebnisse der Funktion „Sättigungsfaktor“ mit denen der Funktion "Luftfeuchtigkeit (rel.)" überein.
Definition Sättigungsfaktor für "gesättigte Luft" 0 - 100% : Die Ergebniswerte stimmen mit den Ergebnissen der Funktion "relative Luftfeuchte" überein.
Definition Sättigungsfaktor für "übersättigte Luft" >100% = entspricht dem Verhältnis : gesamter Wasseranteil (XH2O) / maximal möglicher gasförmiger Wasseranteil
Wasserdampf-Sättigungskonzentration x_sat = f(p,t (Luft, Anschluss 2))
Beispiel: Anwendung Sättigungsfaktor
In der Beispielschaltung wird für die Regelung der relativen Feuchte der Sättigungsfaktor verwendet. Man sieht im Reglerverlaufsdiagramm, das sich die rote Kurve mal oberhalb und mal unterhalb der 1 befindet.
Vorgabewerte Wasser-Einspritzung
Vorgabewerte für Regler 39
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Regler Hauptattribute |
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FFU |
Schalter für Regler AN (aktiviert) / AUS (deaktiviert) / Startwert setzen Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)
Ausdruck =0: AUS: Keine Regelung, aber Startwertsetzung in allen Lastfällen Hinweis zu -6 /-7 : In beiden Fällen findet keine Regelung statt. Eigentlich ist die Verwendung eines Reglers in diesem Fall überflüssig, da man denselben Effekt stattdessen auch mit einer Messstelle (Bauteil 46) erreichen könnte. Es erleichtert jedoch eine einheitliche Gestaltung von mehreren Schaltungen oder die Erstellung allgemein verwendbarer Makros, wenn bei Bedarf doch eine Regelung aktiv geschaltet werden kann. |
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FCHAR |
Schalter für Reglercharakteristik Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =1: Positiv (d.h. einer Erhöhung der Korrekturgröße führt zu einer Erhöhung des Istwerts) |
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Regelgröße |
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FL1SCV |
Schalter für Vergleichstyp von L1 und SCV
Ausdruck
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FSUBST |
Zu regelnde Größe (aktiv mit FL1SCV=Zusammensetzung) Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Nichts weitere Stoffwerte Nr.41 - Nr. 2400 Weitere zu regelnde Stoffwerte einer Zusammensetzung sind aus der Oberfläche des Reglers - Vorgabewert "FSUBST" |
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Stellgröße |
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FL2 |
Schalter für Typ der Stellgröße Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =1: Druck |
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FLIM |
Schalter für Handhabung von L2MIN und L2MAX Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Regler ausschalten nachdem die Grenze überschritten wurde |
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FL2MIN |
Quelle für Mindestwert der Stellgröße Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Vorgabewert L2MIN |
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L2MIN |
Mindestwert der Stellgröße |
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EL2MIN |
Funktion für Mindestwert |
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FL2MAX |
Quelle für Maximalwert der Stellgröße Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Vorgabewert L2MAX |
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L2MAX |
Höchstwert der Stellgröße |
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EL2MAX |
Funktion für Maximalwert |
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FL2START |
Schalter für Art der Startwert-Vorgabe Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) =0: interne Vorgabe durch L2START =1: externe Vorgabe (Schärfere Plausibilitätsprüfung: (Fehlermeldungen !), - als Stellgröße ein Wert verwendet wird, der überhaupt nicht veränderbar ist, sondern durch andere Bauteile |
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L2START |
Startwert für die Stellgröße (falls FL2START=0) |
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L2STARTOFF |
Alternativer Startwert bei Regler mitFFU=0 (optional) |
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Sollwert |
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FSCV |
Quelle des Sollwertes
Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Durch Vorgabewert SCV |
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SCV |
Sollwert (Zielwert) |
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ESCV |
Funktion für Sollwert function evalexpr:REAL; begin |
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Zusätzliche Attribute |
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FACT |
Regelbeginn bei Iteration Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Start sofort |
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FDAMP |
Schalter für Dämpfungsstärke Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =1: keine |
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ITCHL2 |
Anzahl von Iterationen nach denen der Änderungsfaktor aktiv wird |
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CHL2 |
Maximaler Änderungsfaktor des Korrekturwerts |
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CZP |
Regler-Nullpunkt |
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STOPGRAD |
Beende Regelung wenn Gradient kleiner is als |
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ITSTEP |
Regler ist in jedem n-ten Schritt aktiv |
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FSEQ |
Schalter für Aufrufreihenfolge: Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Parallel zu anderen Komponenten (Tendenziell schnellere Simulation) =1: Später, nach Neuberechnung der Fluide (Tendenziell langsamere Simulation, wird zur Vermeidung von Konvergenzproblemen bei der Regelung stofflicher Zusammensetzungen eingesetzt.) |
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FSTOP |
Schalter für Verhalten bei Konvergenzerreichung: Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: In jedem Fall Reglerstart abwarten =1: Rechnung beenden, auch wenn Regler noch nicht gestartet wurde |
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FTOL |
Flag für die Anwendung des Vorgabewerts TOL Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: nicht verwendet |
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TOL |
Regler-Genauigkeit |
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FSTOP |
Verhalten bei Konvergenzerreichung |
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FMODE |
Flag für Übernahme der berechneten Stellgröße als Startwert für die nächste Berechnung Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: nach einer Berechnung im Auslegungsmodus |
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Benachrichtigungseinstellungen |
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FWARN |
Benachrichtigung bei Zielverfehlung: Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: keine Meldung |
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EWARN |
Funktion zur Benachrichtigung function evalexpr:REAL; |
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FWARNOFF |
Schalter für Plausibilitätsprüfung bei nicht aktivem Regler Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: keine Warnung, wenn Bereich (L2MIN bis L2MAX) überschritten wird =1: Warnung, wenn Bereich (L2MIN bis L2MAX) überschritten wird |
Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig 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
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Wert für FL1SCV |
Sollwert |
Aktueller Wert |
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Messwert |
für Vergleich |
Vergleichswert |
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1 2 3 4 5 |
Druck Temperatur Enthalpie Massenstrom Wärmestrom |
Druck Temperatur Enthalpie Massenstrom Wärmestrom |
Druck Temperatur Enthalpie Massenstrom Wärmestrom |
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6 7 8 9 10 |
Druck Druck Temperatur Temperatur Temperatur |
Enthalpie' (P) Enthalpie'' (P) Enthalpie' (T) Enthalpie'' (T) Druck' (T) |
Enthalpie Enthalpie Enthalpie Enthalpie Druck |
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11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 |
O2-Gehalt Dampfgehalt X Zusammensetzung - Masseanteil einer Substanz unterer Heizwert Zusammensetzung - Molanteil Zusammensetzung - Molanteil (trocken) Entropie Volumenstrom Spez. Volumen Unterkühlung
Überhitzung |
O2-Gehalt Dampfgehalt X Zusammensetzung Masseanteil einer Substanz unterer Heizwert Zusammensetzung - Molanteil Zusammensetzung - Molanteil (trocken) Entropie Volumenstrom Spez. Volumen TS=f(P)
TS=f(P) |
O2-Gehalt Dampfgehalt X ZUsammensetzungMasseanteil einer Substanz unterer Heizwert Zusammensetzung - Molanteil Zusammensetzung - Molanteil (trocken) Entropie Volumenstrom Spez. Volumen Überhitzung |
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Werte für FDAMP |
Randbedingungen für den Änderungsgradient GRi |
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Untere Grenze für GRi |
Obere Grenze für GRi |
Dämpfungsverhalten |
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
0.3 0.3 0.3 0.75 0.2 0.1 0.05 |
99999.0 9999.0 2.0 1.25 1.0 0.6 0.3 |
kein sehr gering gering mittel mittel-hoch hoch sehr hoch sehr sehr hoch noch höher äußerst hoch |
CCHL2 - Korrekturfaktor für CHL2
Diese Kennlinie ermöglicht es, den maximalen Änderungsfaktor CHL2 im Verlauf der Iteration kontinuierlich zu verändern (ITCHL2 ermöglicht eine sprunghafte Änderung im Iterationsschritt ITCHL2). In der Regel wird man die zulässige Schwankung am Ende der Iteration enger ziehen können, um eine schnellere Konvergenz zu erzielen.
x-Wert: Iterationsschritt
y-Wert: Korrekturfaktor (verwendetes CHL2 = Vorgabewert CHL2 * y-Wert)
Mit Bauteil 39 kann ein Ausgang mithilfe einer selbstlernenden Kennlinie modelliert werden, der den Sollwert SCV an dem Anschluss erreicht, von dem die Eingabe kommt.
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relative Soll-Istwertdifferenz |
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(Sollwert-Istwert) Si = --------------------------------------------- Sollwert Wert |
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relative Änderung des Korrekturwerts Ki |
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| f(neu) - f(alt) | Ki= | ------------------------ | | f(alt) | |
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Änderungsgradient |
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Ki GRi = ----- Si |
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Der Regler besitzt eine "selbstlernende" Kennlinie, d.h. die bestmögliche Änderung des Korrekturwerts des folgenden Iterationsschritts wird aus dem Fortschritt des letzten Iterationsschritts wird ermittelt. Dafür wird der Änderungsgradient verwendet, der vorher festgelegt wurde. Der Änderungsgradient ist ein Maß für die relative Änderung des Korrekturwerts als Funktion der relativen Soll-Istwertdifferenz. Ein Änderungsgradient GRi=1.0 ergibt eine relative Soll-Istwertdifferenz von z.B. 5% bezogen auf eine Änderung des Korrekturwerts von 5%. Der Änderungsgradient, gesetzt auf GRi=0.5, ergibt bei der Soll-Istwertdifferenz eine Änderung des Korrekturwerts von 2.5 %.
Der aus den letzten zwei Schritten berechnete Gradient wird verwendet, um einen neuen Korrekturwert entsprechend folgender Tabelle zu ermitteln
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Korrekturwert |
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Df = f * GRi * Si f(neu) = f(alt) * (1.0 + Df) * FCHAR |
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Der Änderungsgradient besitzt folgende Grenzen:
Während Schritt 1 bis 10 wird GRi für die Iteration von 1 bis 5 auf GRi = 0.95 und von 6 bis 10 auf GRi = 0.90 gesetzt.
Ab Iteration 11 wird der Gradient GRi durch Bewertung des erreichten Regelfortschritts berechnet.
Der Anwender muss die maximalen und minimalen Werte für GRi durch Verwendung von FDAMP (vgl. Liste) festlegen.
Der Wert f(neu) ist mittels einer Empfindlichkeit entsprechend den folgenden Regeln gebunden.
- Wenn Ki kleiner als CHL2 ist, wird f(neu) nicht berücksichtigt,
- wenn Ki größer oder gleich CHL2 ist, wird f(neu) entsprechend den folgenden Beziehungen berücksichtigt:
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f(neu)=f(alt)*(1 +/- CHL2) positives Vorzeichen, negatives Vorzeichen, |
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Die folgenden Regeln gelten für die Festlegung von CHL2:
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Form 1 |
Klicken Sie hier >> Bauteil 39 Demo << um ein Beispiel zu laden.
