EBSILON®Professional Online Dokumentation
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Leitungsanschlüsse |
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Sollwert |
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Istwert |
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Korrekturgröße |
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Eingang für Startwert des Reglers |
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Eingang für Schwellwert |
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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 69 ist ein vielseitiges Bauteil, das einen Schalter und einen Regler kombiniert. Der Regelungsprozess kann in Abhängigkeit von zwei zusätzlichen Kontrolleingängen aktiviert oder deaktiviert werden. Der einzustellende Sollwert kann wahlweise extern über den Anschluss 1 oder intern als Spezifikationswert SCV (Schalter FSCV) vorgegeben werden. Bei Vorgabe über SCV braucht die Leitung 1 nicht angeschlossen zu werden, bzw. es besteht die Möglichkeit, diesen Anschluss auszublenden. Das geschieht auf dem Blatt "Anschlüsse" der Komponenteneigenschaften.
Der Regler kann anfangs ausgeschaltet sein und bei Passieren eines Schwellwertes aktiviert werden. Umgekehrt kann ein anfangs aktiver Regler durch Erreichen eines Schwellwertes deaktiviert werden. Es ist auch möglich, den Regler permanent an oder aus zu schalten. In diesem Fall brauchen die Leitungen 4 und 5 nicht angeschlossen zu werden.
Dieser Regler gibt auch im ausgeschalteten Zustand einen Wert aus, nämlich den der Spezifikationsgröße L3OFF. Lässt man das Feld L3OFF leer, behält der Regler bei der Abschaltung den Wert bei, den er im letzten Iterationsschritt vor der Abschaltung hatte.
Mit Hilfe des Spezifikationswertes TOL kann eine näherungsweise Regelung realisiert werden. Der Regler wird ausgeschaltet, wenn der Istwert vom Sollwert weniger als TOL abweicht. Diese Maßnahme dient der Beschleunigung der Rechnung, wenn eine genaue Einstellung der Zielgröße gar nicht erforderlich ist.
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). Man 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 immer 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 nun 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 L3MIN/L3MAX unterschritten / überschritten wird
bzw. mit
FLIM=1: der Regler hält an der Grenze L3MIN/L3MAX an.
Beispiele für die Funktionalität von L3MIN, L3MAX und FLIM siehe Reglerbauteil 39 (EBSILON®Professional,Online Help).
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.
Hinweis:
Es wird eine Warnung ausgegeben, wenn sowohl die relative Abweichung als auch die absolute Abweichung die Warnschwelle überschreiten.
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 L3START und L3STARTOFF geschrieben. Er wirkt sich allerdings nur dann aus, wenn FL3START auf „interne Startwertvorgabe“
gesetzt ist. Die Übernahme erfolgt auch nur, wenn zuvor ein Wert in L3START 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 (CHL3) zu verringern, und zwar schon von Anfang an (ITCHL3 = 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 (FL3MIN bzw. FL3MAX bei Bauteil 12 und 69) auf „Kernelexpression“ zu stellen und in EL3MIN bzw. EL3MAX bei Bauteil 12 und 69 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 e 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 :
Siehe dazu Beispiel im Kapitel : Bauteil 39, Datenregler (Typ 2: Interner Sollwert)
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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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FSCC |
Arbeitsweise: Startkriterien für den Regler Ausdruck =10: Bei Start ausgeschaltet, Einschalten wenn S4-(S5+ADD)>= 0 =20: Bei Start ausgeschaltet, Einschalten wenn S4-(S5+ADD)< 0 =21: Bei Start eingeschaltet, Ausschalten wenn S4-(S5+ADD)>= 0 =0: Dauerhaft aus (S4, S5 auf 1 gesetzt) =1: Dauerhaft ein (S4, S5 auf 1 gesetzt) |
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Regelgröße |
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FL1L2 |
Schalter für Vergleichstyp zwischen L1 und L2 Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =1: Druck =2: Temperatur =3: Enthalpie =4: Massenstrom =5: Leistung/Wärmestrom =6: Enthalpie der siedenden Flüssigkeit zu gegebenem Druck =7: Enthalpie des gesättigten Dampfes zu gegebenem Druck =8: Enthalpie der siedenden Flüssigkeit zu gegebener Temperatur =9: Enthalpie des gesättigten Dampfes zu gegebener Temperatur =10: Druck der siedenden Flüssigkeit zu gegebener Temperatur
=12: Dampfgehalt (Anteil der gasförmigen Phase) =13: Zusammensetzung des Massenanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST) =14: unterer Heizwert =15: Zusammensetzung als Molanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST), bezogen auf alle Bestandteile =16: Zusammensetzung als Molanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST), bezogen nur auf den trockenen Anteil =17: Entropie =18: Volumenstrom =19: Spezifisches Volumen =20: Grad Unterkühlung: Unterkühlung (bei WD-Leitungen bezieht sich dieser Wert auf die Siedetemperatur, bei feuchter Luft, Binärfluid, Universalfluid, Zweiphasenfluid (Gemische) auf die Taupunkttemperatur) =21: Grad Überhitzung: Überhitzung (bei WD-Leitungen bezieht sich dieser Wert auf die Siedetemperatur, bei feuchter Luft , Binärfluid, =22: Relativdruck =23: Exergie, Hinweis :Bei der Exergie sollte man sich allerdings darüber bewusst sein, dass die Lösung möglicherweise nicht eindeutig ist, da =24: Spannung =25;Stromstärke =26: Frequenz |
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FSUBST |
Zu regelnde Substanz (in Kombination mit FL1L2 = 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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ADD21 |
Additiver Term für Vergleich Istwert / Sollwert |
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Stellgröße |
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FL3 |
Schalter für Korrekturwerttyp Ausdruck =1: Druck |
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FLIM |
Handhabung von L3MIN und L3MAX Ausdruck =0: Regler ausschalten nachdem die Grenze überschritten wurde |
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FL3MIN |
Quelle für Mindestwert der Stellgröße Ausdruck =0: Vorgabewert L3MIN |
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L3MIN |
Mindestwert der Stellgröße |
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EL3MIN |
Funktion für Mindestwert : function evalexpr:
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FL3MAX |
Quelle für Maximalwert der Stellgröße Ausdruck =0: Vorgabewert L3MAX |
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L3MAX |
Höchstwert der Stellgröße |
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EL3MAX |
Funktion für Maximalwert
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FL3START |
Schalter für Art der Startwert-Vorgabe Ausdruck =0: interne Vorgabe durch Spezwert L3START =1: externe Vorgabe über Leitung 3 (Schärfere Plausibilitätsprüfung: ( Fehlermeldungen !) - als Stellgröße ein Wert verwendet wird, der überhaupt nicht veränderbar ist, sondern durch
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L3START |
Startwert für die Korrekturgröße (falls FL3START=0) |
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L3OFF |
Wert der Stellgröße bei ausgeschaltetem Regler |
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L3STARTOFF |
Alternativer Startwert bei ausgeschaltetem Regler (optional) |
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Sollwert |
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FSCV |
Schalter für Quelle des Sollwertes Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: intern definiert durch den Vorgabewert SCV (Es besteht in diesem Fall die Möglichkeit, den Anschluss für den Sollwert auszublenden =1: externe Vorgabe auf Leitung 1 =2: Durch Kernelexpression ESCV |
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SCV |
Zielwert |
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ESCV |
Funktion für Sollwert function evalexpr:REAL; |
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Schwellwert |
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FL4L5 |
Vergleich zwischen L4 und L5 (erforderlich für FSCC) Ausdruck =1: Druck |
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ADD |
Additiver Term für Schwellwertvergleich Dieser Wert wird zum Schwellwert (Leitung 5) addiert, bevor der Vergleich durchgeführt wird. |
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Zusätzliche Attribute |
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FACT |
Anzahl von Iterationen nach denen der Regler aktiviert wird Ausdruck = -1: Regler ausgeschaltet, nur Startwertsetzung (Veraltet) = -2: Regler komplett deaktiviert (Veraltet) |
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FDAMP |
Reglerdämpfung Ausdruck =1: keine |
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ITCHL3 |
Anzahl der Iterationen, nach denen der Änderungsfaktor aktiv wird |
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CHL3 |
Maximaler Änderungsfaktor der Korrekturwerte (konstant auf 0.5 gesetzt bis ITCHL3 erreicht ist, nach ITCHL3 entsprechend zu den Vorgaben zwischen den Grenzen: 0 < CHL3 <= 0.5) |
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CZP |
Regler-Nullpunkt |
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STOPGRAD |
Beende Regelung wenn Gradient kleiner ist als |
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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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ITSTEP |
Regler ist in jedem n-ten Schritt aktiv (Standardwert:1) |
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ITCHECK |
Häufigkeit der EIN/AUS - Prüfung Ausdruck =0: In jedem Iterationsschritt =5: In jedem 5. Iterationsschritt =10: In jedem 10. Iterationsschritt =20: in jedem 20. Iterationsschritt =50: In jedem 50. Iterationsschritt =100: In jedem 100. Iterationsschritt =-1: Nie |
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FSEQ |
Schalter für die Aufrufreihenfolge: Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Parallel zu anderen Komponenten =1: Später, nach Neuberechnung der Fluide |
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FSTOP |
Schalter für Verhalten bei Konvergenzerreichung Ausdruck =0: in jedem Fall Reglerstart abwarten =1: Berechnung beenden, auch wenn Regler nicht gestartet wurde |
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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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Benachrichtungseinstellungen |
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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 |
Plausibilitätsprüfung bei nicht aktivem Regler Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Keine Warnung, wenn Bereich (L2MIN bis L2MAX) überschritten wird |
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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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FSCC |
Startkriterien für den Regler Ausdruck =10: Bei Start ausgeschaltet, Einschalten wenn S4-(S5+ADD)>= 0 =20: Bei Start ausgeschaltet, Einschalten wenn S4-(S5+ADD)< 0 =21: Bei Start eingeschaltet, Ausschalten wenn S4-(S5+ADD)>= 0 =0: Permanent aus (S4, S5 auf 1 gesetzt) =1: Permanent ein (S4, S5 auf 1 gesetzt) |
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Regelgröße |
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FL1L2 |
Schalter für Vergleichstyp zwischen L1 und L2 Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =1: Druck =2: Temperatur =3: Enthalpie =4: Massenstrom =5: Leistung/Wärmestrom =6: Enthalpie der siedenden Flüssigkeit zu gegebenem Druck =7: Enthalpie des gesättigten Dampfes zu gegebenem Druck =8: Enthalpie der siedenden Flüssigkeit zu gegebener Temperatur =9: Enthalpie des gesättigten Dampfes zu gegebener Temperatur =10: Druck der siedenden Flüssigkeit zu gegebener Temperatur
=12: Dampfgehalt (Anteil der gasförmigen Phase) =13: Zusammensetzung des Massenanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST) =14: unterer Heizwert =15: Zusammensetzung als Molanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST), bezogen auf alle Bestandteile =16: Zusammensetzung als Molanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST), bezogen nur auf den trockenen Anteil =17: Entropie =18: Volumenstrom =19: Spezifisches Volumen =20: Grad Unterkühlung: Unterkühlung (bei WD-Leitungen bezieht sich dieser Wert auf die Siedetemperatur, bei feuchter Luft, Binärfluid, Universalfluid, Zweiphasenfluid (Gemische) auf die Taupunkttemperatur) =21: Grad Überhitzung: Überhitzung (bei WD-Leitungen bezieht sich dieser Wert auf die Siedetemperatur, bei feuchter Luft , Binärfluid, =22: Relativdruck =23: Exergie, Hinweis :Bei der Exergie sollte man sich allerdings darüber bewusst sein, dass die Lösung möglicherweise nicht eindeutig ist, da
FSUBST Zu regelnde Substanz (in Kombination mit FL1L2 = Zusammensetzung) Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Keine =-1: Luftfeuchtigkeit (relativ) =1: N2 |
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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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FL1L2 |
Schalter für Vergleichstyp zwischen L1 und L2 Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =1: Druck =2: Temperatur =3: Enthalpie =4: Massenstrom =5: Leistung/Wärmestrom =6: Enthalpie der siedenden Flüssigkeit zu gegebenem Druck =7: Enthalpie des gesättigten Dampfes zu gegebenem Druck =8: Enthalpie der siedenden Flüssigkeit zu gegebener Temperatur =9: Enthalpie des gesättigten Dampfes zu gegebener Temperatur =10: Druck der siedenden Flüssigkeit zu gegebener Temperatur
=12: Dampfgehalt (Anteil der gasförmigen Phase) =13: Zusammensetzung des Massenanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST) =14: unterer Heizwert =15: Zusammensetzung als Molanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST), bezogen auf alle Bestandteile =16: Zusammensetzung als Molanteil einer Substanz (unter Verwendung von FSUBST), bezogen nur auf den trockenen Anteil =17: Entropie =18: Volumenstrom =19: Spezifisches Volumen =20: Grad Unterkühlung: Unterkühlung (bei WD-Leitungen bezieht sich dieser Wert auf die Siedetemperatur, bei feuchter Luft, Binärfluid, Universalfluid, Zweiphasenfluid (Gemische) auf die Taupunkttemperatur) =21: Grad Überhitzung: Überhitzung (bei WD-Leitungen bezieht sich dieser Wert auf die Siedetemperatur, bei feuchter Luft , Binärfluid, =22: Relativdruck =23: Exergie, Hinweis :Bei der Exergie sollte man sich allerdings darüber bewusst sein, dass die Lösung möglicherweise nicht eindeutig ist, da |
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FSUBST |
Zu regelnde Substanz (in Kombination mit FL1L2 = Zusammensetzung) Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Keine =-1: Luftfeuchtigkeit (relativ) =1: N2 =2: O2 =3: CO2 =4: H2O =5: SO2 =6: Argon =7: CO =8: COS =9: H2 =10: H2S =11: CH4 =12: HCL =13: Ethan =14: Propan =15: n-Butan =16: n-Pentan =17: n-Hexan =18: n-Heptan =19: Azetylen =20: Benzol =21: elementarer C =22: elementarer H =23: elementarer O =24: elementarer N =25: S =26: CL =27: Asche =28: Kalk, (Ca(OH)2), (Lime) =30: H20B Wasser (gebunden) =31: Ash (g) gasförmige Asche =32: NO =33: NO2 =34: NH3 =37: Methanol =38: CaCO3 =39: CaO =40: CaSO4 =41: MgCO3 =42: MgO =43:-Ca (Ionen) =44: Mg (Ionen) =45: n-Oktan =46: n-Nonan =47: n-Dekan =48: n-Dodekan =49: Isobutan (2-Methylpropan) =50: Isopentan (2-Methylbutan) =51: Neopenthan (2,2-Dimethylpropan) =52: Neohexan (2,2-Dimethylbutan) =53: 2,3 Dimethylbutan =54: Cyclopentan =55: Isohexan (2-Methylpentan) =56: 3-Methylpentan =57: Methylcyclopentan =58: Cyclohexan =59: Methyl-Cyclohexan =60: Ethyl-Cyclopentan =61: Ethyl-Cyclohexan =62: Toluol (CH3-C6H5, Methylbenzol) =63: Ethylbenzol =64: ortho-Xylen (1,2-Dimethylbenzol) =65: cis-Decalin (Decahydronaphthalen) =66: trans-Decalin (Decahydronaphthalen) =67: Ethen (Ethylen) =68: Propen (Propylen) =69: 1-Butan =70: cis-2-Buten =71: trans-2-Buten =72: Isobuten (2-Methylpropen) =73: 1-Penten =74: Propadien (Allen) =75: 1,2-Butadien (Methylallen) =76: 1,3-Butadien (Vinyläthylen) =77: Ethanol =78: CH3SH (Methanethiol, Methylmercaptan) =79: HCN (Blausäure) =80: CS2 (Kohlenstoffdisulfid) =81: Luft =82: Helium =83: Neon =84: Krypton =85: Xenon =86: Distickstoffmonoxid (N2O, Lachgas) |
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FDAMP |
Reglerdämpfung Ausdruck =1: keine |
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FL3 |
Schalter für Korrekturwerttyp Ausdruck =1: Druck |
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FLIM |
Handhabung von L3MIN und L3MAX Ausdruck =0: Regler ausschalten nachdem die Grenze überschritten wurde |
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FACT |
Anzahl von Iterationen nach denen der Regler aktiviert wird Ausdruck = -1: Regler ausgeschaltet, nur Startwertsetzung (Veraltet) = -2: Regler komplett deaktiviert (Veraltet) |
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FSEQ |
Schalter für die Aufrufreihenfolge: Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Parallel zu anderen Komponenten =1: Später, nach Neuberechnung der Fluide |
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CHL3 |
Maximaler Änderungsfaktor der Korrekturwerte (konstant auf 0.5 gesetzt bis ITCHL3 erreicht ist, nach ITCHL3 entsprechend zu den Vorgaben zwischen den Grenzen: 0 < CHL3 <= 0.5) |
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ITCHL3 |
Anzahl der Iterationen, nach denen der Änderungsfaktor aktiv wird |
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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) =-1: Negativ (d.h. einer Erhöhung der Korrekturgröße führt zu einer Erniedrigung des Istwerts) |
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FFU |
Schalter für Aktivierung / Deaktivierung / Startwert setzen - Regelung Ausdruck =0: AUS: Keine Regelung, aber Startwertsetzung in allen Lastfällen |
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ADD21 |
Additiver Term für Vergleich Istwert / Sollwert |
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FL4L5 |
Vergleich zwischen L4 und L5 (erforderlich für FSCC) Ausdruck =1: Druck |
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ADD |
Additiver Term für Schwellwertvergleich Dieser Wert wird zum Schwellwert (Leitung 5) addiert, bevor der Vergleich durchgeführt wird. |
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ITCHECK |
Häufigkeit der EIN/AUS - Prüfung Ausdruck =0: In jedem Iterationsschritt =5: In jedem 5. Iterationsschritt =10: In jedem 10. Iterationsschritt =20: in jedem 20. Iterationsschritt =50: In jedem 50. Iterationsschritt =100: In jedem 100. Iterationsschritt =-1: Nie |
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FSCC |
Startkriterien für den Regler Ausdruck =10: Bei Start ausgeschaltet, Einschalten wenn S4-(S5+ADD)>= 0 =20: Bei Start ausgeschaltet, Einschalten wenn S4-(S5+ADD)< 0 =21: Bei Start eingeschaltet, Ausschalten wenn S4-(S5+ADD)>= 0 =0: Permanent aus (S4, S5 auf 1 gesetzt) =1: Permanent ein (S4, S5 auf 1 gesetzt) |
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L3OFF |
Wert von Leitung 3, bei ausgeschaltetem Regler Um beim Ausschalten den zuletzt erreichten Wert beizubehalten, muss L3OFF leer gelassen werden |
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FLIM |
Handhabung von L3MIN und L3MAX Ausdruck =0: Regler ausschalten nachdem die Grenze überschritten wurde |
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L3MIN |
Mindestwert für die Korrekturgröße: wenn bei der Regelung die Korrekturgröße unter L3MIN fällt, wird stattdessen der Wert L3MIN gesetzt und die Regelung weitergeführt. |
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L3MAX |
Maximalwert für die Korrekturgröße: wenn bei der Regelung die Korrekturgröße über L3MAX ansteigt, wird stattdessen der Wert L3MAX gesetzt und die Regelung weitergeführt. |
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FL3START |
Schalter für Art der Startwert-Vorgabe Ausdruck =0: interne Vorgabe durch Spezwert L3START =1: externe Vorgabe über Leitung 3 (Schärfere Plausibilitätsprüfung: ( Fehlermeldungen !) - als Stellgröße ein Wert verwendet wird, der überhaupt nicht veränderbar ist, sondern durch andere Bauteile
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L3START |
Startwert für die Korrekturgröße (falls FL3START=0) |
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L3STARTOFF |
Alternativer Startwert bei ausgeschaltetem Regler (optional) |
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ITSTEP |
Regler ist in jedem n-ten Schritt aktiv |
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FSCV |
Schalter für Quelle des Sollwertes Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: intern definiert durch den Vorgabewert SCV (Es besteht in diesem Fall die Möglichkeit, den Anschluss für den Sollwert auszublenden =1: externe Vorgabe auf Leitung 1 =2: Durch Kernelexpression ESCV |
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SCV |
Sollwert |
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ESCV |
Funktion für Sollwert function evalexpr:REAL; |
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FTOL |
Anwendung des Vorgabewerts TOL Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: (nicht verwendet) =1: TOL= untere Schranke: Regler arbeitet nur so lange die relative Abweichung > TOL ist |
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TOL |
Reglergenauigkeit |
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FSTOP |
Schalter für Verhalten bei Konvergenzerreichung Ausdruck =0: in jedem Fall Reglerstart abwarten =1: Berechnung beenden, auch wenn Regler nicht gestartet wurde |
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FWARN |
Benachrichtigung bei Zielverfehlung Ausdruck =0: keine Meldung |
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EWARN |
Funktion zur Benachrichtigung function evalexpr:REAL; |
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FWARNOFF |
Plausibilitätsprüfung bei nicht aktivem Regler Ausdruck =0: Keine Warnung wenn Bereich (L3MIN bis L3MAX) überschritten wird =1: Warnung wenn Bereich (L3MIN bis L3MAX) 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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Werte für FL1L2 |
Standardwert |
Istwert |
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gemessen |
für Vergleich |
für Vergleich |
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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 13 14 15 16 17 18 19 20
21
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Druck Druck Temperatur Temperatur Temperatur Massenanteil einer Substanz unterer Heizwert Molanteil einer Substanz Molanteil einer Substanz bez. auf tr. Anteil Entropie Volumenstrom spezifisches Volumen Unterkühlung
Überhitzung |
Enthalpie' (P) Enthalpie'' (P) Enthalpie' (T) Enthalpie'' (T) Druck' (T) Massenanteil einer Substanz unterer Heizwert Molanteil einer Substanz Molanteil einer Substanz bez. auf tr. Anteil Entropie Volumenstrom spezifisches Volumen Unterkühlung
Überhitzung |
Enthalpie Enthalpie Enthalpie Enthalpie Druck Massenanteil einer Substanz unterer Heizwert Molanteil einer Substanz Molanteil einer Substanz bez. auf tr. Anteil Entropie Volumenstrom spezifisches Volumen Unterkühlung (WD: Temp.diff. zu Siedetemp. FL: Temp.diff. zu Taupunkt) Überhitzung (D:Temp.diff oberhalb Siedetemp. FL: Temp.diff. oberhalb Taupunkt) |
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Werte für FDAMP |
Grenzen für den Änderungsgradient GRi |
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untere Grenze für GRi |
obere Grenze für GRi |
Dämpfungs-verhalten |
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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 |
ohne sehr geringe geringe mittlere mittelhohe hohe sehr hohe sehr sehr hohe noch höhere äußerst hoch |
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CCHL3 - Korrekturfaktor für CHL3
Diese Kennlinie ermöglicht es, den maximalen Änderungsfaktor CHL3 im Verlauf der Iteration kontinuierlich zu verändern (ITCHL3 ermöglicht eine sprunghafte Änderung im Iterationsschritt ITCHL3). In der Regel wird man die zulässige Abweichung am Ende der Iteration enger ziehen können, um eine schnellere Konvergenz zu erzielen.
x-Wert: Iterationsschritt
y-Wert: Korrekturfaktor (verwendetes CHL3 = Vorgabewert CHL3 * y-Wert)
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relative Abweichung |
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(Sollwert- Istwert) Si = ----------------------------------------------------- Sollwert
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relative Änderung des Korrekturwerts f |
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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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für Schritt 1 bis 10 wird GRi für die Iteration gesetzt;
von 1 bis 5 mit GRi = 0.95 und
von 6 bis 10 mit GRi = 0.90 .
Der Gradient GRi wird nach Iteration 11 in Abhängigkeit des Regelfortschritts im vorherigen Regelschritt berechnet.
Die maximalen und minimalen Werte für GRi können durch den Anwender mittels FDAMP (siehe Liste von Eingabewerten) vorgegeben werden.
Der Wert f(neu) wird mittels der Empfindlichkeit entsprechend der folgenden Anweisung begrenzt
Für die Bestimmung von CHL3 gelten folgende Regeln:
Der Regler hat eine "Selbstlern" -Charakteristik, dass bedeutet, dass die bestmögliche Änderung des Korrekturwerts des nächsten Iterationsschritts aus dem Regelfortschritt des letzten Iterationsschritts abgeleitet wird. Dafür wird der Änderungsgradient verwendet, der wie folgt definiert ist: Der Änderungsgradient ist ein Maß für die relative Änderung des Korrekturwerts als Funktion der relativen Abweichung. Ein Änderungsgradient GRi=1.0 ergibt z.B. eine relative Abweichung 5% bei einer Änderung des Korrekturwerts von eben diesen 5%. Der Änderungsgradient, auf GRi=0.5 gesetzt, ergibt für diese Änderung den Korrekturwert von 2.5 %.
Der Gradient, der aus den letzten zwei Schritten berechnet worden ist, wird verwendet um einen neuen Korrekturwert entsprechend den folgenden Gleichungen festzulegen.
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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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Es gibt positive und negative Charakteristiken für Regler. Positiv bedeutet, ein Anstieg des Korrekturwerts führt zu einem Anstieg des Ist-Werts. Negativ bedeutet, ein Anstieg des Korrekturwerts führt zu einer Verringerung des Ist-Werts. Eine negative Charakteristik führt zur Instabilität der Iteration. Abhilfe kann durch Eingabe eines negativen Werts für FCHAR geschaffen werden.
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Form 1 |
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