Zu den typischen verfahrenstechnischen Apparaten und Maschinen gehören Pumpe und Verdichter, Wärmetauscher, Rektifikationskolonne und chemischer Reaktor. Die Aufgabe der Regelung ist es, die gewünschten Zielwerte (z. B. Temperatursollwert) einzuhalten und die Wirkung eventueller Störungen (wie Laständerung) zu kompensieren. Regelungstechniker:innen approximieren die Prozesse oft mit einigen einfachen Modellen und entwerfen z. B. PID-Regelungen.
Im Kurs werden praktische Methoden ohne höhere Mathematik zur Modellbildung und zum Regelungsentwurf vermittelt. Typische Regelungsstrukturen werden für die Grundoperationen in R&I-(Rohrleitungs- und Instrumentierungs-)Fließbildern gezeigt.
Verfahrenstechniker:innen, Chemieingenieur:innen, Chemiker:innen, Maschinenbauer:innen, Projektleitende der Prozessindustrie, Projektingenieur:innen, MSR-Techniker:innen und MSR-Spezialist:innen
Die Kursteilnehmenden werden nach dem Seminar in der Lage sein, Regelungsziele für typische verfahrenstechnische Prozesse zu definieren, Regelungsstrukturen aufzustellen und diese in R&I-Fließbildern darzustellen. Sie können anhand von gezielten Versuchen (Messungen im stationären Zustand, Auswertung von Sprungantworten) Modelltypen und Kennwerte ermitteln und die geeigneten Reglertypen sowie Reglerparameter bestimmen. Sie verstehen, wie man durch Modifizieren des klassischen PI(D)-Reglers Stellgrößen begrenzen, den Sollwert verfolgen und Störungen unterdrücken kann. Des Weiteren werden Sie in der Lage sein, einschleifige Regelkreise zu erweitern, um Störungen effektiver zu unterdrücken, Regelgrößen abhängig voneinander, z. B. im Verhältnis, zu regeln sowie das Stellsignal über mehrere Stellgeräte (split-range) zu steuern. Sie lernen Regelungen anhand Annäherungsmodelle der Prozesse mit einer kostenlosen Software zu simulieren.
Nach den Grundbegriffen der Regelungstechnik (Blockschaltbild, Führungs- und Störverhalten) werden die einschleifigen Regelungen erweitert (Störgrößenaufschaltung, Kaskadenregelung, Verhältnisregelung, Begrenzungsregelung, usw.), um z. B. Störungen effektiver zu kompensieren. Die Teilnehmenden erfahren, wie Strukturen in Rohrleitungs- und Instrumentierungsfließbildern darstellbar sind. Die in der Praxis üblichen Regelungsstrukturen für typische verfahrenstechnische Apparate/Operationen (Pumpen, Verdichter, Wärmetauscher, Rektifikation und chemische Reaktoren) werden mittels R&I-Fließbildern gezeigt. Typische Prozesse werden mit deren (Näherungs-)Modellen vorgestellt. Diese Prozesse werden mit Kennwerten (Proportionalbeiwert und Zeitkonstante) charakterisiert. In Kenntnis dieser Werte werden PID-Regler entworfen und deren Parameter mit Faustformeln optimal eingestellt. Auch Einstellverfahren ohne Kenntnis des Prozessmodells werden vorgestellt. Die klassische PID-Regelung wird erweitert, um den unterschiedlichen Anforderungen an Führungs- und Störverhalten gerecht zu werden. Regelungsentwürfe und Regelungssimulationen für weitere, in der Praxis vorkommende Fälle, wie Dämpfung der Durchflussschwankungen mithilfe von Pufferbehältern und Prozesse mit großen Totzeiten runden das Themenspektrum ab. Simulationen, Methodenvergleiche, Fallbeispiele und Realisierungen in einem Prozessleitsystem illustrieren die vorgestellten Verfahren.
Prof. Dr.-Ing. Robert Haber
Regelungs- und Prozessleittechnik, Prozessdatenanalyse
Institut für Anlagen- und Verfahrenstechnik, Technische Hochschule Köln
Mitglied des VDI-GMA-Fachausschusses 6.10 "Automatisierungsengineering"
Autor des Kapitels „Steuern und Regeln von chemischen Reaktoren" in „Handbuch Chemische Reaktoren" (Springer, 2021) und Koautor des Buches "Predictive Control in Process Engineering: From the Basics to the Applications" (Wiley, 2011).
Vortrag, Rechen- und Simulationsübung, Diskussion, Seminarunterlagen.
Die Schritte der experimentellen Modellbildung und des Regelungsentwurfs werden auch mit Ablaufcharts dargestellt. Die Unterschiede der verschiedenen Methoden werden auch anhand Anwendungsbeispiele erklärt.
Prozessanregungen und Regelungen werden mit dem frei erhältlichen Programmpaket Scilab/Xcos simuliert (https://www.scilab.org/download/6.1.1). Die Teilnehmenden erhalten Programmcodes und können das Programm schon während des Seminars anwenden, sofern das Programm im Voraus installiert wurde.
Dieses Seminar wird mit dem Online-Seminar Fortgeschrittene (APC-)Regelungsalgorithmen - Praxis für verfahrenstechnische Prozesse fortgesetzt und ergänzt. Hier werden u. a. Entkopplungsregelungen für eine Rektifikationskolonne, Temperaturregelung für einen chemischen Reaktor und prädiktive Regelung entworfen und simuliert. APC-(Advanced Process Control-) Methoden werden mit dem Prozessleitsystem PCS7 dargestellt.
inkl. digitale Seminarunterlagen und Teilnahmezertifikat
| 1.050,- € | |
| 1.035,- € | persönliche DECHEMA-Mitglieder |
Rabatte für Studierende/Doktoranden: auf Anfrage
(abhängig von Verfügbarkeit, Studierendenausweis als Nachweis erforderlich)
Vielbucher-Rabatte: auf Anfrage
(bei gleichzeitiger Anmeldung von mehreren Teilnehmenden aus demselben Unternehmen)
