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. Typische verfahrenstechnische Prozesse, wie z.B. Wärmeübertrager, chemischer Reaktor werden mit deren (Näherungs-)Modellen vorgestellt. Diese Prozesse werden mit Kennwerten (Proportionalbeiwert, Zeitkonstante und Totzeit) 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.
Die verschiedenen Methoden (Modellbildung und Regelung) werden teils an demselben verfahrenstechnischen Prozess (Heißluftgenerator) angewendet und verglichen. Dieses Gerät lag im Prozessleittechnik-Labor an der TH Köln, und wir werden die experimentelle Modellbildung anhand reeller Messwerte durchführen. Wir werden verschiedene Regelungsalgorithmen zusammen mit den Teilnehmern auslegen und simulieren. Für den Vergleich liegen die Ergebnisse der Echtzeitregelungen mit dem Heißluftgenerator aus dem Labor vor.
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