MESSEN, STEUERN, REGELN - ld-didactic.de · LD Didactic Seite 2 von 96 T 8.2 MESSEN STEUERN REGELN T 8.2 Inhalt . MSR-Technik Messen, Steuern und Regeln sind Begriffe aus dem Bereich

KATALOG T8

MESSEN, STEUERN, REGELN

Seite 2 von 96 T 8.2

MESSEN STEUERN REGELN

LD Didactic T 8.2

Inhalt

MSR-Technik

Messen, Steuern und Regeln sind Begriffe aus dem Bereich der Automatisierung. Das Ziel ist die Überwachung und Bedienung technischer Vorgänge und Produktionsverfahren durch selbsttätig ablaufende Regelungssysteme. So befreien maschinelle Regler den Menschen von monotoner Kontroll- und Bedienarbeit. Oft stellen technische Systeme aber auch Anforderungen an die Genauigkeit, Schnelligkeit und Zuverlässigkeit, die von Menschen nicht erfüllt werden können. Die sich schnell ausbreitende Auto-matisierung erfordert heute in vielen Ausbildungsberufen fundierte Kenntnisse über Sensoren und den Umgang mit Regelkreisen. Die MSR-Technik von LD Didactic trägt dieser Entwicklung Rechnung. Der vorliegende Gesamtkatalog T8 Messen, Steuern & Regeln präsentiert unser ausgedehntes Produktspektrum auf neuestem, technischen Stand. Die nach Lernfeldern zusammen-gestellten Ausstattungen enthalten das Material gegliedert nach Grundlagen und industriellen Anwendungen. Die Versuche werden in der Regel mit modularen Experimentierplatten oder Multimedia-Trainingskursen durchgeführt.

T 8.1

T 8.3

Industrielle Regelungstechnik

T 8.2

Grundlagen der Regelungstechnik

Messtechnik & Sensorik



LD Didactic T 8.2

Inhalt

Lehrsysteme 4

Technische Details 6

Messtechnik und Sensorik 11

Die Ausstattungen zu Messtechnik und Sensorik vermitteln Fähigkeiten zur Messung der elektrischen Grundgrößen:

Strom, Spannung, Frequenz, etc.

sowie Kenntnisse über die Funktion von Sensoren:

Kraft, Temperatur, Drehzahl, Druck etc.

Ein wichtiger Baustein im Bereich Messtechnik ist der aktuelle COM3LAB-Kurs Sensorik.

Grundlagen der Regelungstechnik 27

Dieser Bereich enthält Ausstattungen für alle Ausbildungs-berufe die Grundlagen oder vertiefte Kenntnisse der Regelungstechnik erfordern. In den Versuchen werden technische Modelle und elektronische Strecken mit digitaler Bedienung eingesetzt.

Industrielle Regelungstechnik 65

Der Bereich Industrielle Regelungstechnik ist völlig überarbeitet. Neben einer optimierten, pneumatischen Instrumentierung ist hier besonders die Integration von CASSY LAB 2 von großem Nutzen.

Ausstattungen 86

Stichworte 92

In diesem Katalog verwendete Symbole und Abkürzungen:

Versuchsliteratur in der Ausstattung enthalten

Software in der Aus-stattung enthalten

Zubehör erforderlich

Batterie erforderlich

Ausstattung ist COM3LAB kompatibel

USB-fähig



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Lehrsysteme

Steckelemente und Experimentierplatten

Die in diesem Katalog beschriebenen Lehrsysteme lassen sich drei Klassen zuordnen:

STE- Steckelemente Elektrik /Elektronik

TPS - Training Panel System

COM3LAB-Multimedia

STE Steckelemente Elektrik /Elektronik Das von LD DIDACTIC entwickelte Stecksystem ist ein bewährtes Experimentierprogramm für die Elektrik und Elektronik. In den durchsichtigen Gehäusen der Steckelemente sind die elektrischen und elektronischen Bauteile gebrauchsfertig montiert und gegen mechanische Beschädigungen von außen geschützt. Durch das transparente Unterteil ist das Originalbauteil sichtbar.

TPS - Training Panel System Lehrsysteme auf der Basis von Experimentierplatten bieten im Labor und im Demonstrationsunterricht viele Vorteile:

Übersichtliche Darstellung

Blockschaltbilder und Schaltzeichen nach DIN und IEC

Verbindungen durch 19 mm Brückenstecker

Industrielle Bauelemente und Komponenten für realistische Messergebnisse

Sicherheitsbuchsen und Kabel

Hoher Grad an Kompatibilität zu den Lehrsystemen STE/SIM und COM3LAB

Fortlaufende, thematische Erweiterungen



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Lehrsysteme

COM3LAB-Multimedia

Theorie und Praxis – gebündelt in einem Soft- und Hardwarepaket

COM3LAB ist eine Multimedia-Lehrsoftware für die Aus- und Weiterbildung in technischen Berufen mit dem Schwerpunkt Elektrotechnik und Elektronik. COM3LAB vermittelt den Lehrstoff sowohl theoretisch als auch praktisch anhand realer Experimente. COM3LAB besteht aus einer Master Unit und verschiedenen Kursplatinen (Experimentierboard + CD-ROM). Die Master Unit ist das Basisgerät, über das Software und Experimentierboard miteinander kommunizieren.

Mehr Informationen zu den in diesem Katalog enthaltenen COM3LAB-Komponenten finden Sie im COM3LAB-System-katalog.



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Technische Details

Neues aus der Regelungstechnik

Der Themenbereich MSR-Technik präsentiert sich in völliger Neugestaltung. Die komplett neuentwickelte und modernisierte Elektronik der Geräte ist auf neuestem technischen Stand. Moderne offset- und driftarme Bau-steine liefern präzise Ergebnisse. Digitale Komponenten mit Inkrementalgebern vereinfachen die Einstellung der Geräte. Das gibt mehr Zeit zum Experimentieren, da zeitraubende Kalibrierungen entfallen. Die konsequente Integration des Profi-CASSY und der Einsatz der CASSY Lab 2 Software erleichtern die Durchführung und Auswertung der Versuche. Mühsame Einstellarbeiten an Strecken und Reglern und die daraus resultierenden Ungenauig-keiten gehören der Vergangenheit an. Für alle in diesem Katalog beschriebenen Ausstattungen gibt es neue Versuchshandbücher auf elektronischer Basis. Ein Klick in die Beispieldateien genügt und Profi-CASSY startet automatisch die Messwertaufnahme.

Viele Komponenten besitzen digitale Einsteller. Das macht das Einstellen von Parametern kinderleicht.

Einmal eingestellt, treten keine ungewollten Ver-änderungen der Parameter ein.

Die Parameterwerte sind während des Versuchs immer sichtbar.

Die Inbetriebnahme ist intuitiv einfach.



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Technische Details

Komponenten mit inkrementalen Drehgebern

Digitale Regelstrecke (734 091) Proportionale Regelstrecke, zeitverzögert bis 2. Ordnung integrierend oder doppelt integrierend.

Das Totzeitglied (734 0891) Element mit proportionalem Verhalten und einstellbarer Totzeit (max. 1 s). Auch interessant zur Aufnahme von Frequenzgängen.

Der Zweipunktregler (734 011) Ein klassischer Regler für langsame Regelstrecken, z.B. bei Temperaturregelungen.

Das Übertragungsglied 2.Ordnung (734 0951) Ein schwingfähiges System 2. Ordnung, Frequenz und Dämpfung einstellbar.



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Technische Details

CASSY-Interfaces und CASSY Lab 2

Die CASSY Familie besteht aus verschiedenen Hardware- komponenten und der speziellen Betriebssoftware CASSY Lab 2.

CASSY Lab 2

CASSY Lab 2 ist eine moderne 32-Bit-Software, einsetzbar für Windows XP/Vista/7 mit folgenden Eigenschaften:

Messdatenaufnahme

Multimeter

Oszilloskop

XY-Schreiber

FFT-Analyse

Vielfältige Auswertemöglichkeiten

Export der Messdaten und Diagramme



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Technische Details

CASSY-Interfaces und CASSY Lab 2

524 013 Sensor-CASSY 2 Das Interface mit erweiterten Messbereichen für:

T 8.1 Messtechnik und

T 8.3 Industrielle Regelungstechnik.

Sensor-CASSY 2 ist ein kaskadierbares Interface zur Messdaten-aufnahme mit folgenden Eigenschaften (Auswahl):

galvanisch getrennte Eingänge

automatische Sensorboxerkennung durch CASSY Lab 2 (plug and play)

mikrocontrollergesteuert mit CASSY-Betriebssystem

variabel aufstellbar als Tisch-, Pult- oder Demogerät.

524 016 Profi-CASSY Das Interface mit analogen Ein- und Ausgängen für Anwendungen in der Regelungstechnik:

T 8.2 Grundlagen der Regelungstechnik

T 8.3 Industrielle Regelungstechnik

Profi-CASSY ist das Interface für den speziellen Einsatz in der Regelungstechnik und Automatisierung. Ausgestattet mit USB und PROFIBUS-Schnittstelle lässt sich das Profi-CASSY in ein Netzwerk einbinden. Zwei analoge Ein- und Ausgänge sowie 16 digitale Ein- und Ausgänge ergänzen sich mit der PROFIBUS-Schnittstelle zu einem Allrounder in der Interface-Welt. Profi-CASSY ist ideal für die Einbindung in SPS, COM3LAB, Mechatronik oder von Frequenzumrichtern. Profi-CASSY arbeitet unter verschiedenen Anwendungsprogrammen z.B.:

WinFACT

CASSY Lab 2



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MESSTECHNIK & SENSORIK

LD Didactic T 8.2

T 8.1 Messtechnik und Sensorik



LD Didactic T 8.2

T 8.1 Messtechnik und Sensorik

Gliederung

T 8.1.1

T 8.1.3

COM3LAB-Multimedia: Messtechnik

T 8.1.2

Messen nichtelektrischer Größen

Messen elektrischer Größen



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T 8.1 Messtechnik & Sensorik

Gliederung

MSR ist ein interdisziplinäres Thema mit weiter Verbreitung in der modernen Industriegesellschaft. So benötigen Industrie und Transportwirtschaft Kenntnisse über die Energie-, Masse- und Verkehrsströme in Produktion und Logistik. Die Welt wird enger und braucht intelligente Verfahren zur Steuerung und Verteilung ihrer Ressourcen. Dabei sind Sensoren unverzichtbar. Sie liefern die zur Steuerung der Prozesse benötigten Daten.

T 8.1.1 Messen elektrischer Größen Durch einfaches Auswechseln von Steckelementen (STE) kann der Einfluss der passiven Komponenten auf Strom und Spannung dargestellt werden. Mit STE können Schaltungen nach eigenen Ideen verändert und ausprobiert werden.

T 8.1.2 Messen nichtelektrischer Größen Kraft und Temperatur sind bekannte Beispiele für nichtelek-trische Größen, die zur Weiterverarbeitung in elektrischen Steuer-ungen oder Regelungen umgewandelt werden müssen. Die Lehrsysteme dieser Gruppe arbeiten größtenteils mit Experimen-tierplatten (TPS). Bei der Stückguterfassung werden Industrie-sensoren eingesetzt. Der innere Aufbau der Sensoren bleibt dem Anwender verborgen. Dafür sind die Sensoren auf den speziellen Anwendungsfall optimiert.

T 8.1.3 COM3LAB-Multimedia: Messtechnik In der kompakten Form der LD-Multimedia-Trainingskurse werden Prinzipien zur Messung elementarer elektrischer und nichtelek-trischer Größen untersucht. Dem wichtigen Thema Sensorik ist ein eigener COM3LAB-Kurs gewidmet (700 84). Bei diesem Kurs liegt der Schwerpunkt auf der Messung nichtelektrischer Größen.



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T 8.1.1 Messen elektrischer Größen

Versuchsaufbau mit dem bewährten Stecksystem Elektrik / Elektronik (STE).

Themen

DC und AC Messungen, Messung an hochohmigen Quellen

Messbereichserweiterungen

Impedanzwandler

Instrumentenverstärker

Einpuls- und Messgleichrichter

F/U-Wandlung, AC-Wandlung

Spitzenwertmessung

Exponentielle und logarithmische Spannungsmessung



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T 8.1.1 Messen elektrischer Größen

Strom und Spannung sind elektrische Größen und müssen nicht durch Sensoren aus den primären Messgrößen erzeugt werden. Die elektrische Messtechnik gehört damit zu den Grundlagen der allgemeinen Elektrotechnik. In diesem Praktikum werden die Messschaltungen mit dem Stecksystem STE aufgebaut.

UAV

0

5

10

t / s

0 10 20

Durch den Einsatz von Profi-

CASSY und CASSY Lab 2 Software kann die elektrische Leistung oder Energie als Momentan- oder Mittel-wert dargestellt werden.

AUSSTATTUNGSLISTE T 8.1.1.1

Messen elektrischer Größen

Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung

1 727 549N Grundausstattung STE 6.1.11

1 726 88 AC/DC-Konstanter

1 524 013S CASSY 2-Starter USB

1 565 851 Buch: Elektronische Messgeräteschaltungen STE 6.1.11

Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte der Tabelle am Ende des Kataloges oder einem aktuellen Angebot.



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T 8.1.2 Messen nichtelektrischer Größen

Ausstattungen

T 8.1.2.3

Temperaturmessung

T 8.1.2.2

Erfassung von Stückgut

T 8.1.2.1

Kraftmessung mit DMS



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Ausstattungen

T 8.1.2.1 Kraftmessung mit DMS Die Widerlager von Brücken werden mit DMS überwacht. Das Arbeiten mit DMS im Labor ist ein sehr didaktisches Beispiel zur Umwandlung der mechanischen Größe Kraft in elektrische Signale. Zusammen mit CASSY Lab 2 eignet sich der Versuch besonders zur Demonstration mit einem Projektor.

Claus Schmidt / pixelio.de

T 8.1.2.2 Erfassung von Stückgut Ein praxisorientierter Kurs auf der Basis industrieller Sensoren. Die Sensoren dienen der Materialerkennung und können bei geeigneter Anordnung Stückgut auf Transportbändern erkennen.

Martina Braun-Rotmann / pixelio.de

T 8.1.2.3 Temperaturmessung Die Temperatur bestimmt die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und beeinflusst grundlegende Eigenschaften von Werkstoffen. Physikalische Größen wie Druck, Konzentration, Dichte, pH-Wert, Durchflussgeschwindigkeit etc. hängen direkt von der Temperatur ab. In der Prozesstechnik ist die Temperatur damit eine Zustandsgröße von hohem Stellenwert.

Dieter Schütz / pixelio.de



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T 8.1.2.1 Kraftmessung mit DMS

Versuchsaufbau mit Biegebalken und Messuhr

Themen

Umsetzung der mechanischen Größe Kraft in elektrische Signale

Funktion und Abgleich von Messbrücken

Messungen nach dem 4-Leiterprinzip



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T 8.1.2.1 Kraftmessung mit DMS

Die Kraftmessung mit DMS ist ein weitverbreitetes Verfahren zur Umwandlung einer mechanischen Größe in elektrische Signale. Der Anwendungsbereich reicht von modernen elektronischen Waagen in Industrie und Haushalt bis zur Lastkontrolle an Bauwerken und Großfahrzeugen. Das LD Trainingssystem untersucht die Umwandlung von:

Biegekräften

Zugkräften und

Torsionsspannungen.

F

N

0

10

20

30

40

50

m / g

0 1000 2000 3000 4000

Zusammenhang zwischen der belastenden Masse m (horizontale Achse) und der gemessenen Gewichtskraft F (vertikale Achse).


Kraftmessung mit DMS


1 734 55 DMS-Aufnehmer

1 734 56 Zugstab

1 734 565 Torsionsstab

1 311 87 Messuhr

1 524 016S2 Profi-CASSY-Starter 2 USB

1 727 66 DC-Brückenverstärker

1 315 36 Satz 7 Wägestücke, 0.1 kg bis 2 kg




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T 8.1.2.2 Erfassung von Stückgut

Themen

Auswahl eines Sensors nach den Materialeigenschaften der Probe

Alarmschaltung mit Sensoren

Aufbau einer Sensorkette zur Ermittlung von Materialparametern



LD Didactic T 8.2


T 8.1.2.2 Erfassung von Stückgut

Die Ausstattungen dieses Trainingssystems enthalten eine große Auswahl echter Industriesensoren. Die Themen sind sehr praxisorientiert und werden mit einer umfangreichen Teach- und Trainingssoftware dargestellt. Eine Auswahl verschiedener Materialproben erlaubt eine gezielte Zuordnung der Sensoren zu realen verfahrenstechnischen Prozessen.

Ein typischer Industriesensor auf

Montageplatte mit praktischem Schnell-verschluss.


Erfassung von Stückgut


1 743 301 Grundbausatz Sensorik

1 743 302 Erweiterungssatz Sensorik

1 743 303 Materialprobenkoffer




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T 8.1.2.3 Temperaturmessung

Temperaturmessung mit verschiedenen industriellen Messfühlern

Themen

Kennlinie der Temperaturregelstrecke

Temperaturregelung mit Zweipunktregler

Temperaturregelung mit WinFACT

Zweipunktregler mit verzögerter Rückführung



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T 8.1.2.3 Temperaturmessung

Didaktische Regelstrecken mit großen Zeitkonstanten sind im Unterricht schlecht zu regeln. Die Regelvorgänge dauern zu lange. Auf der anderen Seite erfordert die Messtechnik auch Kenntnisse im Umgang mit industrieüblichen Messsonden. Aus diesem Grund arbeitet die Temperaturmessung mit einem speziellen Ofen (734 38 Ofenmodell), der die hohe Temperaturen für die Sensoren erreicht (ca. 200°C). Seine Zeitkonstante beträgt etwa 10 min. Zur Regelung der Temperatur wird deshalb eine schnelleres System untersucht.

Auf hohem Temperaturniveau wer-den Aufheiz- und Abkühlkurven von Industriesensoren gemessen und verglichen.

In diesem Lehrsystem werden folgende Temperatursensoren untersucht:

Thermoelement

Widerstandsthermometer (Pt-100)

Heißleiterfühler (NTC)


Temperaturmessung


1 734 02 Führungsgrößengeber

1 734 13 Leistungsverstärker

1 734 38 Ofenmodell 20 V, 20 W

1 734 74 NiCr-Ni-Thermoelement

1 734 75 Thermoelement-Anschluss

1 734 76 Pt-100-Widerstandsthermometer

1 734 77 NTC-Temperaturfühler

1 727 66 DC-Brückenverstärker





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T 8.1.3 COM3LAB-Multimedia: Messtechnik

Themen (Auswahl)

Elektrotechnische Grundgesetze

Transformatoren, Gleichrichter

Kenngrößen des Wechselstroms

Kraft, Druck, Weg, Geschwindigkeit

Temperatur, Helligkeit



LD Didactic T 8.2

T 8.1.3 COM3LAB-Multimedia: Messtechnik

Messtechnik mit COM3LAB Die in dieser Ausstattung zusammengefassten COM3LAB–Kurse vermitteln die Grundgesetze der Elektrotechnik und trainieren die Messung elektrischer Größen wie Spannung, Strom und Wider-stand. COM3LAB-Versuche werden mit bereits vorbereiteten Schaltungen durchgeführt. Die gezielte Versuchsführung zusammen mit ihrer didaktischen Multimedia-Unterstützung vermitteln in jeder Lerneinheit Experiment und die zugehörige Theorie gemeinsam. Der COM3LAB-Kurs Sensorik untersucht die Messung nichtelektrischer Größen. Er verfügt über viele wichtige Konverter wie z.B.:

Biegebalken mit DMS

Temperatursensoren Pt-100, NTC, KTY,

Peltier-Element

Fotodiode

Reedkontakte usw.

Arbeiten mit COM3LAB-Kursen bedeutet multimediales Lernen mit realen Experimenten. Die Ver-suchsschaltungen sind bereits fertig montierte Funktionsmodule. Das macht das Experimentieren schnell und effektiv.

AUSSTATTUNGSLISTE T 8.1.3

COM3LAB-Multimedia: Messtechnik


1 700 11 COM3LAB-Kurs: Gleichstromtechnik I

1 700 12 COM3LAB-Kurs: Gleichstromtechnik II

1 700 13 COM3LAB-Kurs: Wechselstromtechnik I

1 700 14 COM3LAB-Kurs: Wechselstromtechnik II

1 700 84 COM3LAB-Kurs: Sensorik

1 700 00 Master Unit

Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte der Tabelle am Ende des Kataloges oder einem aktuellen Angebot. Umfassende Informationen zu COM3LAB-Produkten finden Sie im COM3LAB-Systemkatalog oder im Internet.



LD Didactic T 8.2


GRUNDLAGEN DER REGELUNGSTECHNIK

LD Didactic T 8.2




LD Didactic T 8.2


Gliederung

Regelung technischer Strecken

T 8.2.1

Fuzzy-Regelung

T 8.2.2

Regelung elektronischer Strecken

T 8.2.3

Module und Übertragungsglieder

T 8.2.4

Digitale Regelung

T 8.2.5

Messung von Frequenzgängen

T 8.2.6

Stabilität und Optimierung

T 8.2.7

COM3LAB-Multimedia: Regelungstechnik

T 8.2.8



LD Didactic T 8.2


Gliederung

T 8.2.1 Regelung technischer Strecken Technische Regelstrecken liefern nichtelektrische Regelgrößen wie z.B. Füllstand, Temperatur, Durchfluss, Krängungswinkel etc. und erfordern daher eine Sensorik zur Umsetzung der jeweiligen Regelgröße in elektrische Signale. Versuche mit technischen Strecken sind besonders didaktisch.

T 8.2.2 Fuzzy-Regelung Die Fuzzy-Regelung ist ein regelbasiertes Expertensystem zur Lösung von Regelungsaufgaben ohne komplizierte Mathematik. Der Regelalgorithmus wird im PC erstellt und greift über ein Interface auf die reale Regelstrecke zu.

T 8.2.3 Regelung elektronischer Strecken Elektronische Regelstrecken erfordern keine zusätzliche Sen-sorik, weil im Regelkreis nur elektrische Signale auftreten. Da elektrische Signale leicht zu messen sind, zeichnen sich die Versuche mit elektronischen Strecken durch überzeugende quantifizierbare Ergebnisse aus.

T 8.2.4 Module und Übertragungsglieder In dieser Ausstattung werden Regler und Strecken aus den elektronischen Grundbausteinen P-, I-, D-Glied sowie Summationspunkten zusammengesetzt.

T 8.2.5 Digitale Regelung Im Unterschied zu einem festverdrahteten Hardware-Regler werden hier die Regler entweder als Blockstruktur oder als mathematisches Modell im Rechner abgelegt. Die Kommunikation mit der realen Umwelt erfolgt durch ein Interface.

T 8.2.6 Messung von Frequenzgängen Regelkreise können im Zeitbereich und im Frequenzbereich untersucht werden. Während im Zeitbereich meistens Sprung-antworten diskutiert werden, interessieren im Frequenzbereich das Bode-Diagramm oder die Ortskurve. Ein Praktikum für fortge-schrittene Studenten, das als Messobjekt ausschließlich elektron-ische Strecken untersucht.

T 8.2.7 Stabilität und Optimierung Ein optimaler Regelkreis muss ohne Einwirkung äußerer Einflüsse stabil sein. Nach Einwirken einer Störung soll der Regelkreis schnell und ohne große Abweichungen vom Normal-betrieb wieder in den Ursprungszustand zurückfinden. Das Thema kann sowohl mit elektronischen als auch mit technischen Strecken bearbeitet werden.

T 8.2.8 COM3LAB-Multimedia: Regelungstechnik In kompakter Form führen zwei COM3LAB-Kurse umfassend in die experimentelle Regelungstechnik ein. Zusätzlich erforderlich für das Verständnis elektronischer Regelkreise sind Kenntnisse über Operationsverstärker und Sensorik.



LD Didactic T 8.2

T 8.2.1 Regelung technischer Strecken

Ausstattungen

T 8.2.1.5

Helligkeitsregelung

T 8.2.1.3

Füllstand – Messung und Regelung

T 8.2.1.7

Krängungsregelung

T 8.2.1.6

Drehzahl- und Spannungsregelung

T 8.2.1.4

Durchflussregelung von Gasen

T 8.2.1.1

Temperaturregelung

T 8.2.1.2

Durchfluss – Messung und Regelung



LD Didactic T 8.2


Ausstattungen

Der Bereich Regelung technischer Strecken bildet einen Schwer-punkt im Lehrsystem Grundlagen der Regelungstechnik. Die hier aufgezählten Ausstattungen sind immer zentral um eine technische Regelstrecke konzipiert.

T 8.2.1.1 Temperaturregelung

T 8.2.1.2 Durchfluss – Messung und Regelung

T 8.2.1.3 Füllstand – Messung und Regelung

T 8.2.1.4 Regelung des Gasflusses

T 8.2.1.5 Helligkeitsregelung

T 8.2.1.6 Drehzahl- und Spannungsregelung

T 8.2.1.7 Krängungsregelung

Die Reaktionsgeschwindigkeit eines Systems auf Zustands-änderungen wird durch seine Zeitkonstanten bestimmt. Technische Systeme können dabei deutlich verschiedene Zeit-konstanten besitzen. Es gilt folgende grobe Einteilung:

Temperatur: sehr langsam

Flüssigkeitsdurchfluss: langsam

Füllstandshöhe: langsam

Drehzahl: schnell

Helligkeit: sehr schnell



LD Didactic T 8.2



Prozessvisualisierung (SCADA = Supervisory Control And Data Acquisition). Mit WinFACT und Profi-CASSY lassen sich Messgrößen professionell visualisieren.

Themen

Kennlinie der Temperaturregelstrecke

Temperaturregelung mit Zweipunktregler

Temperaturregelung mit WinFACT

Zweipunktregler mit verzögerter Rückführung

Einrichten von Messinstrumenten

Kalibrieren von Messinstrumenten



LD Didactic T 8.2



Die Regelung der Temperatur von Wohngebäuden, Fahrzeugen oder Werkstücken ist ein klassisches Beispiel für eine Regelung an Systemen mit großen Zeitkonstanten. Die LD-Temperatur-regelstrecke wird zusammen mit Zweipunktregler und PID-Regler diskutiert. Sie kann darüber hinaus auch im Bereich der Fuzzy- Regelung T 8.2.2 genutzt werden. Der Temperatursensor ist bereits intern eingebaut. Ebenso finden sich zur Untersuchung des Störverhaltens ein Ventilator zur Kühlung und eine ver-schließbare Klappe im Heizungskanal.

Anstelle des Ofenmodells 734 38 aus T 8.1.2. Messen nichtelektri-scher Größen wird hier die thermisch schnellere Temperatur-regelstrecke 734 12 eingesetzt. Das erhöht die Regeldynamik und verkürzt die Messdauer.


Temperaturregelung


1 734 011 Zweipunktregler


1 734 12 Temperaturregelstrecke



1 734 481 Software: WinFACT COM3LAB / CASSY-Edition

1 564 24de Buch: Regelung technischer Strecken




LD Didactic T 8.2



Messung und Regelung von Füllstand und Durchfluss lassen sich gemeinsam an der Flüssigkeits-regelstrecke untersuchen.

Themen

Sprungantwort der Durchflussstrecke

Durchflussregelung mit PID-Regler

Durchflussregelung mit WinFACT



LD Didactic T 8.2



Füllstand und Durchfluss sind wichtig für die Kfz-Technik und für großtechnische Anwendungen in Produktion und Logistik wie die Petrochemie oder Wasserwirtschaft. Vom Tankschiff über Raffinerien, bis zum Klärwerk: überall müssen Flüssigkeitsdurch-sätze erfasst, kontrolliert und korrigiert werden.

UAV

0

5

10

t / s

0 10 20

Der Flüssigkeitsdurchfluss wird mit

einem internen Sensor gemessen. Mit der Software CASSY Lab 2 können absolut und relativ anzei-gende Durchflussmesser erzeugt werden. Rot: Durchfluss für den Closed

Loop Mode (mit eingebautem unterlagerten Regekreis Schwarz: Open Loop


Durchfluss – Messung und Regelung



1 734 064 PID-Digitalregler

1 734 262 Flüssigkeitsregelstrecke







LD Didactic T 8.2



Messung des Füllstandes im Tank der Flüssigkeitsregelstrecke. Dargestellt ist das Ablaufen von Wasser aus einem Tank für verschiedene Einstellungen des Absperrventils. Eingesetzt wird der Differenzdruckaufnehmer mit angeschlossenem Tauchrohr.

Themen

Füllstandsregelung mit PID-Regler

Füllstandsregelung mit WinFACT



LD Didactic T 8.2



Das Erfassen von Füllständen in Tanks und Behältern nimmt neben der Messung von Druck, Temperatur und Durchfluss eine wichtige Rolle in der chemischen Industrie ein. Zur Messung der Füllstandshöhe werden verschieden Verfahren eingesetzt. Das LD-Lehrsystem arbeitet mit folgenden Sonden:

Kapazitiv

Tauchrohr mit Differenzdruckaufnehmer

Niveauschalter mit Schwimmer

w

V

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

t / s

5 10 15 20

x

V

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Die Füllstandsregelung erfordert

externe Sensoren zur Erfassung des Flüssigkeitspegels, um mit einem Regelkreis eine vorwählbare Füllstandshöhe aufrecht zu erhalt-en.

AUSSTATTUNGSLISTE T 8.2.1.3 - ERGÄNZUNG ZU T 8.2.1.2

Füllstand – Messung und Regelung


1 734 81 Differenzdruckaufnehmer

1 734 876 Tauchrohr


Der Versuch lässt sich auf ein Zwei-Tank-Modell erweitern. Die dort angeführten Sonden können anstelle des Tauchrohrs mit Differenzdruckaufnehmer verwendet werden.

OPTION

Füllstandsregelung am Zwei-Tank-Modell


1 734 264 Zusatzbehälter

1 727 68 C/f-, L/f-, und f/U-Wandler

1 734 861 Kapazitive Stabsonde

1 734 881 Niveauschalter mit Schwimmer

1 734 89 Kapazitiver Niveauschalter





LD Didactic T 8.2


T 8.2.1.4 Durchflussregelung von Gasen

Strömungsmessstrecke mit einstellbarem Windgenerator

Themen

Sprungantwort der Gasdurchflussstrecke

Gasdurchflussregelung mit PID-Regler

Gasdurchflussregelung mit WinFACT



LD Didactic T 8.2


T 8.2.1.4 Durchflussregelung von Gasen

Der Gasfluss wird gemessen und in einem klassischen Regelkreis auf dem gewünschten Wert gehalten. Das Anemometer: arbeitet mit Thermokreuz oder mit Thermosensoren. Anwendungen für Durchflussregelungen von Gasen sind:

Luftfahrttechnik

Kraftfahrzeuge

Klimaanlagen.

UAV

0

5

10

t / s

0 10 20

Im Versuch wird die statische

Kennlinie eines thermischen An-emometers dargestellt. Der Luft-durchsatz wird gemessen.

Durch die Nutzung der Windenergie steigt auch hier der Bedarf an Mess- und Regelungstechnik für strömende Gase. So müssen die wechselnden Windgeschwindigkeiten erfasst und in eine optimale Blattverstellung des Propellers umgesetzt werden (Pitch-Verstellung). Die Gondel selbst muss immer in den Wind gedreht werden, wenn ein maximaler Energieertrag erzielt werden soll.

Bigmama / pixelio.de


Durchflussregelung von Gasen


1 666 630 Gebläse

1 666 632 Flügelrad-Anemometer

(1) 666 633 Thermisches-Anemometer






(): empfohlen




LD Didactic T 8.2



Themen

Sprungantwort der Lichtregelstrecke

Helligkeitsregelung mit PID-Regler

Helligkeitsregelung mit WinFACT



LD Didactic T 8.2



Die Helligkeitsregelung ist ein praktisches Beispiel für die Regelung schneller Systeme. Regelkreise die auf wechselnde Helligkeit reagieren findet man in biologischen Systemen, Sporthallen, Krankenhäusern, Fotokameras etc.. Die Versuche arbeiten mit einer neu entwickelten Regelstrecke mit extrem kurzer Zeitkonstante. Untersucht werden Führungs- und Störverhalten.

Lichtregelstrecke 734 311 mit Nutz-lichtquelle, Störlichtquelle und Lichtsensor. Neue Elektronik mit superhellen LED.


Helligkeitsregelung




1 734 311 Lichtregelstrecke







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Themen

Sprungantwort eines Maschinensatzes

Drehzahlregelung mit PID-Regler und WinFACT

Spannungsregelung

Aufnahme der Belastungskennlinien

Führungs- und Störverhalten der Drehzahlregelung

Verlaufsregelung mit CASSY



LD Didactic T 8.2



Der Maschinensatz 10 W ist eine technische Regelstrecke zur Regelung von Drehzahl und Spannung. Er besteht aus Antriebsmaschine mit digitaler Drehzahlerfassung, Generator und elektronischer Last. Mit der steuerbaren Last ist echter Generatorbetrieb möglich. Es lassen sich die Belastungskennlinien des Generators aufnehmen und das dynamische Verhalten des Maschinensatzes auswerten. Ein Leistungsteil mit Mikroprozessor versorgt die Antriebsmaschine. Es wird daher kein externer Leistungsverstärker benötigt. Der Maschinensatz verfügt über 7-Segmentanzeigen zur Messung von Drehzahl und Drehmoment.

n*

rpm

0

1000

2000

3000

t / s

0 10 20 30 40 50 60

Optimale Drehzahlregelung am Maschinensatz 10 W Schwarz: Führungsgröße Rot: Regelgröße


Drehzahl- und Spannungsregelung




1 734 111 Maschinensatz 10 W







LD Didactic T 8.2



Themen

Lageregelung mit PID-Regler

Lageregelung mit WinFACT



LD Didactic T 8.2



Als Krängung bezeichnet man die Rollbewegung bei Schiffen im Wellengang, oder während der Beladung. Krängung tritt besonders deutlich bei Auffahren schwerer Güterzüge auf Fähren auf. Für Schienenfahrzeuge muss die Auffahrt auf die Fähre frei sein von Knickstellen der Gleise an der Grenzstelle zwischen der Fähre und dem Anleger. Derartige Regelprobleme - rund um die Lagestabilisierung - lassen sich mit der Krängungsregelung untersuchen. Das System kann gleichermaßen mit dem realen PID-Digitalregler (734 064) oder einem Software-Regler auf WinFACT-Basis betrieben werden.

Ballasttanks dienen dem Ausgleich

von Schieflage oder Wellengang.


Krängungsregelung



1 734 300 Krängungsregelstrecke








LD Didactic T 8.2

Software

WinFACT

WinFACT ist eine industrienahe Software für die Analyse, Synthese und Simulation konventioneller Regelungen und für die Behandlung von FUZZY- und Neuro-Systemen. WinFACT wird darüber hinaus auch zur Prozessvisualisierung (SCADA) eingesetzt. Die Software ist modular aufgebaut und erlaubt die Modellierung realer Regelkreise. Im dargestellten Beispiel zur Drehzahlregelung einer elektrischen Maschine arbeitet der simulierte WinFACT-Regelkreis mit einem PID-Regler (rote Linien). Parallel zum simulierten Regelkreis gibt es einen zweiten, identisch parametrisierten PID-Regler mit dem Profi-CASSY als Schnittstelle. An das Profi-CASSY wird der reale Maschinensatz angeschlossen (blaue Linien). Die Regelgrößen von realer und simulierter Regelstrecke werden gemeinsam mit der Führungs-größe (schwarze Linien) auf einem Plotter ausgegeben.

Auch andere technische oder elektronische Strecken dieses Kataloges lassen sich mit Hilfe von WinFACT modellieren. Je besser die Übereinstimmung zwischen Simulation und realem Ergebnis, desto besser wird der reale Prozess verstanden.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

t ->

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

y->

GENERATORMOTORDrive

Im Lieferprogramm der LD Didactic befinden sich die folgenden Softwarepakete für die experimentelle Regelungstechnik.

Bei richtiger Modellbildung für die Strecke liefern realer Versuch und die Simulation den gleichen Verlauf für die Regel-größe (Drehzahl). Zusätzlich soll in beiden Fällen bei optimaler Reglereinstellung die Abweichung von der Solldreh-zahl (blaue Kurve) möglichst klein sein.

SOFTWAREPAKETE

WinFACT

Kat.-Nr. Bezeichnung Inhalt

734 481 WinFACT COM3LAB / CASSY-Edition BORIS 10 Blöcke, Zeitbereich

734 491 WinFACT LD-Lizenz BORIS 100 Blöcke, Zeitbereich Fuzzy, Optimierung



LD Didactic T 8.2

Software

WinFACT / CASSY Lab 2

Die COM3LAB/CASSY-Edition ist eine reduzierte Einzelplatz-lizenz. Sie muss für jeden Arbeitsplatz separat angeschafft werden. Mit der COM3LAB/CASSY-Edition können Regelkreise aus maximal 10 Blockelementen aufgebaut werden. Fuzzy und Optimierung sind nicht enthalten. Das umfangreichere Paket WinFACT LD-Lizenz gestattet die simultane Nutzung auf bis zu 10 Arbeitsplätzen. Neben der Messung, Simulation und Darstellung im Zeitbereich enthält diese Lizenz eine Fuzzy-Shell zum Aufbau von regelbasierten Regelkreisen und ein Optimierungsmodul. Beiden Softwarepaketen werden exklusiv die LD-Treiber für COM3LAB und CASSY sowie die Versuchsbeispiele für WinFACT beigelegt.

CASSY Lab 2 CASSY Lab 2 ist die Bedien- und Auswertesoftware für die Interfaces der CASSY-Familie. Das in der Regelungstechnik überwiegend eingesetzte Profi-CASSY wird durch CASSY Lab 2 zu einem universellen Mess- und Steuerinstrument. Mit CASSY Lab 2 lassen sich z.B. folgende Aufgaben durchführen:

Ansteuerung der analogen Ausgänge des Profi-CASSY

Erzeugung von Sprung-, Puls-, oder Anstiegssignalen

Aufzeichnung der Messsignale als Zeitverlauf

Auswertung von Sprungantworten

Export und Weiterverarbeitung der Messwerte mit externer Software.

UY

V

-10

-5

0

5

10

t / s

0 50 100

A

B

C

1

D

E

2

F

G

Folgeregelung mit CASSY Lab 2 Drehzahlregelung am Maschinen-satz 10 W.

SOFTWAREPAKET

CASSY Lab 2

Kat.-Nr. Bezeichnung Inhalt

524 220 CASSY Lab 2 Software zur Aufnahme und Auswertung der Messdaten der CASSY-Familie mit ausführlicher integrierter Hilfe

Hinweis: Die Software CASSY Lab 2 ist in den Starter Paketen z.B. in 524

016S2 Profi-CASSY-Starter 2 USB bereits im Lieferumfang enthalten.



LD Didactic T 8.2

T 8.2.2 Fuzzy-Regelung

Klimaanlage mit Fuzzy-Regelung. Die Regelstrecke kann über eine Halogenlampe elektrisch beheizt und durch einen Lüfter gekühlt werden.

Themen

Konzeptionierung des Fuzzy Reglers

Definition der Fuzzy-Sets

Aufstellen der linguistischen Regeln

Lineare – und nichtlineare Fuzzy-Regler

Fuzzy Steuerung für Heizung und Klima

Geschwindigkeitsregelung mit Fuzzy

Expertensysteme



LD Didactic T 8.2


Regelbasierte Regelalgorithmen Fuzzy beschreibt einen Ansatz zur Steuerung technischer Systeme fast ohne Mathematik. Die Regelstrategie wird mit Mitteln der Umgangssprache definiert. Fuzzy-Control eignet sich besonders für Systeme mit mehreren Regelgrößen und wird in vielen Geräten des Alltags eingesetzt: von der Waschmaschine bis zum Fotoapparat. In diesem Praktikum werden stellvertretend drei Beispiele vorgestellt:

Heizung und Klima

Drehzahlregelung

Lageregelung

0 10 20 30 40 50 60 70

t ->

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

y -

>

Reference ValueInput from processFC

Aufgebaut werden P- und PI-Fuzzy-Regler für lineare und nichtlineare Regler.

Verlauf von Regelgröße, Stellgröße und Führungsgröße bei einer Dreh-zahlregelung.


Fuzzy-Regelung



1 734 111 Maschinensatz 10 W

1 734 12 Temperaturregelstrecke


1 734 300 Krängungsregelstrecke


1 568 221 Buch: Grundlagen der Regelungstechnik II, Bd. 2

1 734 491 Software: WinFACT LD-Lizenz




LD Didactic T 8.2


Fuzzy-Anwendungen

Krängungsregelstrecke Maschinensatz 10 W Temperaturregelstrecke Auch im Automobilbau ist Fuzzy anzutreffen. Die Drive by Wire Technologie gibt den Wunsch des Fahrers nach Änderung der Geschwindigkeit an einen Fuzzy-Regler weiter.

Zweipunktregelung mit Fuzzy.

0 50 100 150 200 250 300

t

0

2

4

6

8

10

12

x

Regelgröße

StellgrößeTeilexperiment 1



LD Didactic T 8.2


Im Inneren eines Fuzzy-Reglers

Der Fuzzy PI-Regler mit Profi-CASSY Interface wird mit dem WinFACT-Modul BORIS aufge-baut.

MAX-MIN

Schwerpunkt

StaTemp

DynTemp

Boiler

Struktur des PI-Fuzzy-Reglers Die Fuzzy-Sets StaTemp und DynTemp bilden die Eingangs-variablen. Boiler ist die Aus-gangsvariable.

Boiler

StaticTempDynTemp

1

0

-1

1

-1

1

3D-Kennlinienfeld der Fuzzy- Klimaregelung. An den Achsen sind Eingangs- und Ausgangs-größen aufgetragen.

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

BoilerVerySmallSmallMediumBigVeryBig

Die linguistische Ausgangs-variable Boiler enthält folgende Fuzzy –Sets:

VerySmall

Small

Medium

Big

VeryBig



LD Didactic T 8.2

T 8.2.3 Regelung elektronischer Strecken

Grundausstattung

Themen

Stetige, unstetige und quasikontinuierliche Regelung

Aufnahme und Auswertung von Sprungantworten

Rückkoppelungen in Übertragungssystemen

Ausgangsgrößen einer Steuerkette

Strecken mit Anlaufzeit und Totzeit

Untersuchung von Führungs- und Störverhalten



LD Didactic T 8.2

T 8.2.3 Regelung elektronischer Strecken

Grundausstattung

Die Ausstattung erlaubt Versuche von den Grundlagen bis zum Hochschulniveau. Es werden die klassischen Übertragungs-glieder der Regelungstechnik im Zeitbereich untersucht. Digitale Einsteller für Reglerparameter und Streckenzeitkonstanten erlauben eine einfache, intuitive Bedienung der Geräte bei hoher Genauigkeit. Als Regler stehen stetige und unstetige Aus-führungen zur Verfügung. Das CASSY-Interface ermöglicht computerunterstütztes Regeln und Auswerten. Für den Einsatz an Hochschulen empfiehlt sich zusätzlich die Simulation mit WinFACT.

Die Frontplatten der Geräte zeigen die international gültigen Block-schaltbilder.


Regelung elektronischer Regelstrecken


1 734 011 Zweipunktregler



1 734 0891 Totzeitglied

2 734 091 Digitale Regelstrecke

1 734 0951 Übertragungsglied 2. Ordnung



1 564 19de Buch: Regelung elektronischer Strecken




LD Didactic T 8.2

T 8.2.4 Module und Übertragungsglieder

Ergänzungsausstattung

Aus diskreten Funktionsblöcken aufgebauter PI-Regler

Themen

Manuelle Einstellung der Streckenparameter von KP, KI, Kd

Skalierung von Messgeräten

Aufnahme und Auswertung von Sprungantworten

Modularer Aufbau von PI- und PID-Reglern

Quasikontinuierliche Regelung einer Strecke 2. Ordnung



LD Didactic T 8.2

T 8.2.4 Module und Übertragungsglieder

Ergänzungsausstattung

In dieser Zusatzausstattung werden Regler oder Strecken aus den elektronischen Grundbausteinen P-, I-, D-Glied sowie Summationpunkten zusammengesetzt. Das gibt größtmögliche Flexibilität in der Versuchsgestaltung. Viele Versuche aus Regelung elektronischer Strecken T 8.2.3. können mit den Modulen im Detail nachgebildet werden. Es gibt aber auch interessante Zusatz-versuche, z.B. die quasikontinuierliche Regelung einer Strecke 2. Ordnung. Hier nimmt der nichtstetige Regler durch Rück-koppelungen ein quasikontinuierliches Reglerverhalten an.

UAV

0

5

10

t / s

0 10 20

Die Sprungantworten verschie-dener Übertragungsglieder und Strecken werden mit CASSY Lab 2 aufgenommen.

AUSSTATTUNGSLISTE T 8.2.4 - ERGÄNZUNG ZU T 8.2.3

Module und Übertragungsglieder


1 734 03 P-Regler

1 734 04 I-Glied

1 734 05 D-Glied

1 734 07 Summierpunkt, 2 Eingänge





LD Didactic T 8.2

T 8.2.5 Digitale Regelung

Themen

Digitaler Regler mit Sample & Hold

Digitaler Regler mit WinFACT

Digitaler Regler mit CASSY Lab 2



LD Didactic T 8.2

T 8.2.5 Digitale Regelung

Im Gegensatz zu elektronischen Analogreglern benötigen digitale Regler eine Programmierung. Diese kann mit WinFACT blockorientiert erfolgen, oder mit CASSY Lab 2 in Form von mathematischen Verknüpfungen. Vorteilhaft ist in allen Fällen die Möglichkeit, die Reglerstruktur und die Parameter flexibel an die Anforderungen des jeweiligen Prozesses anzupassen. Untersucht werden die Abtastregelung und digitale Software-Regler. Als Regelstrecke werden elektronische Strecken eingesetzt.

Regler: Software Strecke: elektronische Hardware


Digitale Regelung


1 734 41 Abtast-Halteglied






1 564 22de Buch: Digitale Regelung




LD Didactic T 8.2

T 8.2.6 Messung von Frequenzgängen

Frequenzgänge in Form von Bode-Diagrammen und Ortskurven können sowohl mit CASSY Lab 2 als auch mit WinFACT aufgenommen werden. Der Versuchsablauf ist in beiden Fällen gleich

Themen

Messung von Bode-Diagrammen

Messung von Ortskurven

Bestimmung der Systemordnung

Simulation technischer Regelkreise



LD Didactic T 8.2

T 8.2.6 Messung von Frequenzgängen

Die Messungen zeigen die Ortskurve und das Bodediagramm eines PT2-Gliedes, die mit CASSY Lab 2 aufgenommen wurden. Das PT2-Glied besteht aus zwei in Reihe geschalteten PT1-Gliedern.

.

Zur Auswertung der Amplitudengangkurve stehen in CASSY Lab 2 Graphikhilfen zur Verfügung. Unter anderem ist die Bestimmung der Kurvensteigung möglich. Für das PT2-Glied liefert diese Messfunktion als Ergebnis eine Zunahme der Dämpfung von etwa 40 dB pro Frequenzdekade.

ATF

0,1

1

f / Hz

0,1 1 10


Messung von Frequenzgängen







1 564 20de Buch: Messung von Frequenzgängen




LD Didactic T 8.2

T 8.2.7 Stabilität und Optimierung

Themen

Reglereinstellung bei einer Strecke 1. Ordnung mit Totzeit

Stabilität eines Systems 3. Ordnung

Simulation technischer Regelkreise

Stabilitätstests mit Ortskurven

Kriterien zur Systemoptimierung

Regleroptimierung nach Integralkriterien

Regleroptimierung nach Einstellregeln



LD Didactic T 8.2

T 8.2.7 Stabilität und Optimierung

Zu den wichtigsten Aufgaben der Regelungstechnik zählen die Stabilitätsuntersuchung und Optimierung des Regelkreises. Das Ergebnis entscheidet über die Brauchbarkeit der Regelung für den vorgesehenen Einsatz.

Die Ausstattung erlaubt Experimente zur numerischen Optimier-ung von Systemparametern mit Hilfe von Evolutionsstrategien. Untersucht wird die rechnerunterstützte Optimierung nach frei wählbaren Gütekriterien (z.B. ITAE, ISE, etc).

x

V

-10

0

10

t / s

0 10 20 30 40 50

x

V

-10

0

10

Stabilitätstest einer elektronisch

simulierten Gasflussregelung. Die integrale Strecke wird mit einem PI-Regler geregelt. Abhängig von der Wahl der Reglerparameter wird der geschlossene Regelkreis instabil.


Stabilität und Optimierung


1 734 04 I-Glied







1 734 491 Software: WinFACT LD-Lizenz

1 564 21de Buch: Stabilität und Optimierung




LD Didactic T 8.2

T 8.2.8 COM3LAB-Multimedia: Regelungstechnik

Themen (Auswahl)

Analyse von Strecken und Reglern

Strecken mit / ohne Ausgleich, Strecken höherer Ordnung

Analoge / digitale Regelung

Gütekriterien und Einstellregeln

Temperatur-, Drehzahl-, Helligkeitsregelung

Systeme mit Totzeit, Kaskadenregelung

Frequenzgänge, Fuzzy-Control



LD Didactic T 8.2

T 8.2.8 COM3LAB-Multimedia: Regelungstechnik

Die COM3LAB-Kurse Regelungstechnik I/II sind Multimedia-Kurse mit einer kompletten Einführung in Theorie und Praxis. Experimente werden sowohl an elektronischen Regelstrecken als auch an technischen Strecken (Licht-, Drehzahl- und Temperaturegelstrecke) durchgeführt. Es stehen ein analoger Regler und ein digitaler Regler zur Verfügung. Im weiter-führenden Kurs II sind zusätzlich Versuche zu Frequenz-gängen, nichtlinearer Regelung und Fuzzy-Control integriert. Ein idealer Kurs für einen vertiefenden Einstieg in die Welt der Regelungstechnik.

UAV

0

5

10

t / s

0 10 20

Vorbereitet und abgerundet wird die Thematik durch die COM3LAB-Kurse Operationsverstärker (700 81) und Sensorik (700 84).

Die Sprungantworten verschiedener Übertragungsglieder und Strecken werden mit einem speziellen Sprung-antwortplotter aufgenommen.

COM3LAB: übersichtliche Labor-

gestaltung, experimentieren (fast) ohne Vorbereitungen.


COM3LAB-Multimedia: Regelungstechnik


1 700 81 COM3LAB-Kurs: Operationsverstärker

1 700 82 COM3LAB-Kurs: Regelungstechnik I

1 700 83 COM3LAB-Kurs: Regelungstechnik II

1 700 84 COM3LAB-Kurs: Sensorik

1 700 00USB COM3LAB Master Unit




LD Didactic T 8.2


INDUSTRIELLE REGELUNGSTECHNIK

LD Didactic T 8.2




LD Didactic T 8.2


Im Bereich der industriellen Regelungstechnik mit kommerziellen Komponenten bietet LD eine Auswahl an Systemen mit praxis-gerechten Eigenschaften:

Kompakte Aufbauten, auch für kleine Labore geeignet.

Verwendung von kommerziellen Komponenten für das Training an echten Industriegeräten.

Computer-Auswertung für eine umfassende Protokollierung. Druckluft ist in der Ausbildung ein einfach zu handhabender Energieträger. Deshalb arbeitet die industrielle Regelungstechnik bei LD zum Teil mit pneumatischen Komponenten. Die pneumatische Regelungstechnik kann zusätzlich mit einer industriellen Steuerung z.B. mit einer SPS verbunden werden. Der Themenbereich enthält außerdem Kurse zur Handhabung industrieller Kompaktregler sowie die Regelung industrieller Antriebsmaschinen.

Die Instrumentierung in der industriellen Regelungstechnik kann auf elektrischer, pneumati-scher oder hydraulischer Grund-lage erfolgen. Verfahrenstech-nische oder sicherheitstech-nische Gründe, z.B. bei Explo-sionsgefahr, machen in vielen Produktionszweigen den Einsatz pneumatischer Einrichtungen notwendig.



LD Didactic T 8.2


Druckmessung mit CASSY Pneumatische Einrichtungen enthalten:

Regler

Stelleinrichtungen und

Messwandler

Zur Druckmessung werden das Sensor-CASSY und zwei Drucksensoren S eingesetzt. Die Auswertung und Protokollierung erfolgt mit der Software CASSY Lab 2.

Pneumatische Komponenten arbeiten im Standarddruckbereich 0.2 bar bis 1.0 bar mit der bei industriellen Anwendungen weit verbreiteten Live Zero Technik. Dabei entsprechen 0.2 bar = 0% und 1.0 bar = 100%. Die Hilfsenergieversorgung beträgt einheit-lich 1.4 bar, sie entspricht bei elektronischen Geräten der Spannungsversorgung. Für den Energiestrom des Prozesses existiert eine Druckenergieleitung mit 2 bar (E1).

Zusammenhang zwischen absolut-em und relativem Druck bei Live Zero.

Die pneumatischen Ventile der folgenden Ausstattungen sind mit einer elektronischen Ansteuerung für das Sensor-CASSY ausgestattet. Das ermöglicht einfache Versuchsabläufe. Druck-sprünge oder Lastwechsel lassen sich damit bequem und genau vom Computer steuern.

Prozesssteuerung mit CASSY



LD Didactic T 8.2


Ausstattungen

Grundlagen pneumatische Regelungstechnik

T 8.3.1

Pneumatische Regler

T 8.3.2

Erweiterte pneumatische Systeme

T 8.3.3

Pneumatischer Prozess mit industrieller Steuerung

T 8.3.4

Regeln mit industriellen Kompaktreglern

T 8.3.5

Regelung einer Industriemaschine 300 W

T 8.3.6

Heizungsregelung

T 8.3.7

COM3LAB-Multimedia: Elektropneumatik

T 8.3.8



LD Didactic T 8.2


Ausstattungen T 8.3.1 Grundlagen pneumatische Regelungstechnik

Grundausstattung zur industriellen pneumatischen Regelungs-technik. In dieser Ausstattung steht die Bedienung der Zuluftstation, das Einstellen von Druck, sowie der Umgang mit Druckluftschläuchen, Kompressoren und Grundkomponenten im Vordergrund.

T 8.3.2 Pneumatische Regler Außer den kompletten Regelstationen gibt es auch Regler als Einzel-komponenten sowie Leitstationen. In dieser Ausstattung werden die Charakteristiken und Kennlinienfelder verschiedener Regler-bausteine und Leitstationen untersucht. T 8.3.3 Erweiterte pneumatische Systeme Die Ergänzung zur Grundausstattung T 8.3.1 Grundlagen pneumatische Regelungstechnik erlaubt Versuche an pneumati-schen Systemen höherer Ordnung. T 8.3.4 Pneumatischer Prozess mit industrieller Steuerung Diese Ergänzung zur Grundausstattung T 8.3.1 Grundlagen der pneumatischen Regelungstechnik verbindet die Steuerung mit einem echten industriellen Prozess. Die Anforderungen an die industrielle Steuerung (SPS) sind bei diesem Projekt über-schaubar. T 8.3.5 Regeln mit industriellen Kompaktreglern Kern der Ausstattung ist der Siemens Industrieregler SIPART DR 19. Der Regler wird für reale technische / elektron-ische Strecken sowie für virtuelle Strecken konfiguriert. T 8.3.6 Regelung einer Industriemaschine 300 W Drehzahlregung am Beispiel einer Industriemaschine. T 8.3.7 Heizungsregelung Modell einer bivalenten Gebäudeheizung mit echtem Heizwasser-kreislauf und thermischem Solarpanel. T 8.3.8 COM3LAB-Multimedia: Pneumatik / Elektropneumatik Die Grundlagenkurse zur Pneumatik und Elektropneumatik vermitteln den Umgang mit Relaisschaltungen und pneuma-tischen Ventilsteuerungen.



LD Didactic T 8.2

T 8.3.1 Grundlagen pneumatische Regelungstechnik

Computerunterstützes Experimentieren an der Druckregelstrecke

Themen

Einstellverfahren für die Regelstation

Entlüftung und Entwässerung pneumatischer Einrichtungen

Festlegung des Wirkungssinns, Betrieb des Hand-Automatikschalters

Einstellung des Arbeitspunktes

Aufnahme von Drucksprüngen und Kennlinienfeldern

Führungs- und Störverhalten



LD Didactic T 8.2

T 8.3.1 Grundlagen pneumatische Regelungstechnik

Steuerung mit Luft Zwei Zuluftstationen stellen Ausgänge mit 1,4 bar für die Hilfsleitung AUX und 2,0 bar für die Prozessenergie zur Verfüg-ung. Ein Stellventil steuert den Luftstrom für die angeschlossene Druckregelstrecke (hier: Pufferspeicher). Die Ventilstellung wird vom Stelldruck der Signalleitung kontrolliert. Da das Ventil bei steigendem Steuerdruck schließt, muss der Wirksinn im Regler

auf eingestellt werden.

pX

bar

0

0,5

1

t / s

0 10 20

pW

bar

0

0,5

1

Sprungantwort bei Regelung mit

pneumatischem PI-Regler. Die relative Verstärkung beträgt: XP = 100 %.

Die Trainingssysteme zur pneumatischen Regelungstechnik sind in einen Grund- und zwei Aufbaukurse aufgeteilt.

pX

bar

0

0,5

1

t / s

0 10 20

pW

bar

0

0,5

1

Sprungantwort bei Regelung mit

pneumatischem PI-Regler. Relative Verstärkung: XP = 5 %.


Grundlagen pneumatische Regelungstechnik


1 744 905 Filter-Druckgeber-Kombination

1 744 912 Drucksprunggeber

1 744 941 Stellventil

1 744 942 Druckregelstrecke

1 744 943 Pufferspeicher

1 744 963 P/PI-Regelstation

1 524 013SUSB CASSY 2 Starter USB

2 524 064 Drucksensor S, 2000 hPa

1 568 041 Buch: Grundlagen pneumatische Regelungstechnik




LD Didactic T 8.2

T 8.3.2 Pneumatische Regler

Versuche mit verschiedenen Druckreglern

Themen

Experimente an Übertragungsgliedern

Kennlinienfelder von P, PD und PI-Element

Aufnahme von Sprungantworten

Geschlossener Regelkreis mit Verzögerungselement



LD Didactic T 8.2

T 8.3.2 Pneumatische Regler

Im Tunnelbau, bei Bohrplattformen oder in explosionsgefährdeten Bereichen der chemischen Industrie gibt es Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an Sicherheit, Schnelligkeit oder Verstellkraft. Diese Anwendungen greifen auf nichtelektrische Steuerungssysteme mit pneumatischer oder hydraulischer Instrumentierung zurück. Die pneumatische Instrumentierung hat in der Ausbildung den Vorteil einfacher Verfügbarkeit des Ener-gieträgers (Druckluft). Daher lassen sich Experimente mit pneumatischen Einrichtungen im Lehrbetrieb viel problemloser realisieren als z.B. hydraulische Experimente.

py

%

0

50

100

px / %

0 50 100

Kennlinienfeld eines P-Reglers für

verschiedene relative Verstärk-ungen XP/%.

Für die Versorgung pneumatischer Komponenten kann auf eine hauseigene Druckluftinstallation zurückgegriffen werden. Falls erforderlich, lassen sich die Versuche aber auch einfach mit einem Kompressor durchführen.


Pneumatische Regler




1 744 913 3/2-Wege-Ventil

1 744 951 Verzögerungsglied, zweifach

1 744 961 PID-Regler

1 744 962 Leitstation


1 744 965 PD-Regelstation



1 568 161 Buch: Pneumatische Regler




LD Didactic T 8.2

T 8.3.3 Erweiterte pneumatische Systeme

Versuchsaufbau zur Messung der Sprungantwort an Verzögerungsgliedern 2. Ordnung

Themen

Sprungantworten einer Verzögerungskette

Untersuchung von Regelstrecken höherer Ordnung

Führungs- und Störverhalten des pneumatischen Regelkreises

Einsatz von P- und PI-Reglern im Regelkreis



LD Didactic T 8.2

T 8.3.3 Erweiterte pneumatische Systeme

In Analogie zur elektrischen Regelungstechnik wird hier durch Reihenschaltung von Verzögerungsgliedern ein pneumatisches System höherer Ordnung realisiert. Über einen pneumatischen Drucksprunggeber werden mit einem elektromagnetischen 3/2-Wege-Ventil zwei voreingestellte Drücke auf die Regelstrecke geschaltet. Die Ansteuerung des Drucksprungsgebers und die Auswertung der Streckendrücke erfolgen mit dem Sensor-CASSY und CASSY Lab 2.

py

%

0

50

100

t / s

0 50 100

Differenz: t = 28,62 s, py = 0,0 %

Differenz: t = 3,37 s, py = 0,0 %

Auch in pneumatischen Regelkreisen liefert die Sprungantwort wichtige Aussagen über das dynamische und stationäre Verhalten des Systems. CASSY-Instrumente zeigen direkt das Einheitssignal 0% bis 100% mit Life-Zero Skalierung.

Sprungantwort für ein pneumat-isches System 2. Ordnung mit Aus-wertung.

Die Versuche zur pneumatischen Regelungstechnik vermitteln Fertigkeiten im Umgang mit Schläuchen, Kupplungen, Wasser-abscheidern etc.


Erweiterte pneumatische Systeme




1 744 941 Stellventil

1 744 942 Druckregelstrecke

1 744 951 Verzögerungsglied, zweifach

1 744 952 Trennverstärker




1 566 151de Buch: Erweiterte pneumatische Systeme




LD Didactic T 8.2

T 8.3.4 Pneumatischer Prozess mit industrieller Steuerung

Der pneumatische Prozess erweitert die Druckregelung mit industriellen pneumatischen Komponenten z.B. durch eine SPS-Steuerung.

Themen

Vorbereitung des Druckluftsystems, Reinigung der Wasserabscheider

Aufbau und Inbetriebnahme des pneumatischen Systems

Programmierung der SPS

Verbindung von SPS und pneumatischem Prozess



LD Didactic T 8.2

T 8.3.4 Pneumatischer Prozess mit industrieller Steuerung

Diese Ausstattung arbeitet mit echten Industriekomponenten aus den Bereichen:

Pneumatische Regelungstechnik und

SPS

ein Novum in praxisgerechter Ausbildung.

Die industrielle Steuerung in Form einer Siemens LOGO!.

AUSSTATTUNGSLISTE T 8.3.4 - ERGÄNZUNG ZU T 8.3.1

Pneumatischer Prozess mit industrieller Steuerung


1 730 4011 LOGO! (24 V-Version mit Transistorausgängen)

1 564 23de Buch: SPS-gesteuerte pneumatische Regelung und industrielle Kompaktregler




LD Didactic T 8.2

T 8.3.5 Regeln mit industriellen Kompaktreglern

Der SIPART-Kompaktregler arbeitet an einer elektronischen Regelstrecke.

Themen

Einstellverfahren für die Regelstation SIPART DR19

Einbindung des Reglers in verschiedene Regelkreise



LD Didactic T 8.2

T 8.3.5 Regeln mit industriellen Kompaktreglern

Regler für industrielle Anwendungen müssen robust und vielseitig im Einsatz sein. In der Regel werden sie nur selten verstellt und erfüllen ihre Aufgabe über lange Zeiträume. Ganz anders sind die Anforderungen an didaktische Regler in der Ausbildung. Diese Regler werden häufig verstellt und arbeiten meistens nur kurz-zeitig im gleichen Prozess.

Der Kompaktregler 734 431 enthält

den Siemens Industriereglerbau-stein SIPART DR 19.


Regeln mit industriellen Kompaktreglern


1 734 431 Kompaktregler


1 734 19 Kennlinienanpassung

1 734 262 Flüssigkeitsregelstrecke

1 734 81 Differenzdruckaufnehmer

1 734 876 Tauchrohr


1 564 23de Buch: SPS-gesteuerte pneumatische Regelung und industrielle Kompaktregler




LD Didactic T 8.2

T 8.3.6 Regelung einer Industriemaschine 300 W

Themen

Einsatz des Hand-Automatikschalters

Manueller Vorabgleich des Regelkreises

Drehzahlregelung

Aufnahme von Sprungantworten

Reglerdimensionierung



LD Didactic T 8.2

T 8.3.6 Regelung einer Industriemaschine 300 W

Die Ausstattung arbeitet mit einer Industriemaschine im Motorbetrieb. Im Versuch wird der Umgang mit Netzspannung trainiert.


Regelung einer Industriemaschine 300 W




1 734 16 Hand / Automatikschalter

1 734 19 Kennlinienanpassung

1 734 22 Stellglied 115...230 V / 1 kW

1 731 91 Nebenschlussmaschine 0,3

1 731 09 Tachogenerator 0,1 / 0,3


1 568 061 Buch: Angewandte Regelungstechnik 100 W/300 W




LD Didactic T 8.2

T 8.3.7 Heizungsregelung

Lehrsystem zur Regelung von Heizung und Brauchwasser in Gebäuden.

Themen

Sicherheit elektrischer Betriebsmittel

Realisierung elektrischer Anschlüsse im Heizungskeller

Leistungsmessung

Potenzialausgleich

Regenerative Energieträger

Messung der Heizkennlinie

Einstellung des Heizungsreglers



LD Didactic T 8.2

T 8.3.7 Heizungsregelung

Mit Heizkreispumpe und echtem Wasserkreislauf. Heizkörper mit Peltierelementen können aktiv aufgeheizt und abgekühlt werden. Das ergibt reale Temperaturmessungen im Zeitraffer. Gebäude-heizung mit solarunterstützter Brauchwassererwärmung.

Umwälzpumpe für den Heizkreis.

Ausbildungsprofile

Anlagenmechaniker für Sanitär-, Heizungs- und Klima-technik

Elektroniker für Automatisierungstechnik

Industrieelektriker Fachrichtung Geräte und Systeme

Heizkörper mit Temperaturvorwahl

Bypass mit Durchflussanzeige


Heizungsregelung


1 734 00 Heizungsregelung




LD Didactic T 8.2

T 8.3.8 COM3LAB-Multimedia: Elektropneumatik

Als Alternative zu den ausgedehnten Versuchsständen mit Experimentierplatten können auch platzsparende Multimedia-Lehrsysteme eingesetzt werden. Die Kombination der COM3LAB-Kurse Elektropneumatik und Pneumatik Board ergibt einen erweiterten Versuchsaufbau mit geringem Platzbedarf für einen dennoch umfassenden Einstieg in die Pneumatik.

Themen

Grundlagen der Pneumatik / Elektropneumatik

Pneumatische und elektrische Schaltpläne

Führungssteuerung mit einfachwirkendem Zylinder

Führungssteuerung mit doppeltwirkendem Zylinder

Halbgliedsteuerung

Grundschaltungen mit UND- bzw. ODER-Verknüpfung

Grundschaltung mit elektrischen Selbsthaltekreisen

Wegabhängige Steuerung

Zeitabhängige und druckabhängige Steuerungen, anzug- und abfallverzögert

Ablaufsteuerungen



LD Didactic T 8.2

T 8.3.8 COM3LAB-Multimedia: Elektropneumatik

Der COM3LAB-Kurs Elektropneumatik vermittelt Grundkenntnisse der Pneumatik und Elektropneumatik. Die Funktionsweise pneumatischer und elektrischer Schaltungen wird anhand der BIBB-Standardaufgaben anschaulich dargestellt. Zum Experimen-tieren wird das COM3LAB-Board mit einer industriellen Ventiltechnik oder dem COM3LAB Pneumatik Board verbunden. Der Kurs enthält folgende Komponenten:

Relais, 4-fach Wechsler

Zeitrelais (anzug- und abfallverzögert)

P/E Umformer

Drucksensor 0 .. 10 bar

Bedien- und Beobachtungselemente

24 V Spannungsversorgung Der COM3LAB-Kurs Pneumatik (700 351) ist eine Ergänzung zum COM3LAB-Kurs Elektropneumatik. Das Pneumatik Board wird direkt mit dem COM3LAB-Kurs Elektropneumatik verbunden, der über die integrierten Wegaufnehmer der Zylinder den Zustand der Komponenten überwacht. Komponenten:

Zylinder einfachwirkend, federrückstellend mit kapazitiven Endschalter

Zylinder doppelwirkend mit Wegaufnahme und Zylinder-schalter

Drosselrückschlagventile

5/2 Wegeventile elektrisch betätigt, federrückstellend

5/2 Wegeventile elektrisch betätigt, Impulsventil zentrales Einschaltventil für die Druckversorgung

Wegaufnehmer für die doppeltwirkenden Zylinder.

UAV

0

5

10

t / s

0 10 20


COM3LAB-Multimedia: Elektropneumatik


1 700 00 USB Master Unit

1 700 35 COM3LAB-Kurs: Elektropneumatik

1 700 351 COM3LAB: Pneumatik Board

1 Kompressor


Ausstattungen T 8.1



LD Didactic T 8.2

KAT. NR. BEZEICHNUNG 8.1

.1.1

8.1

.2.1

8.1

.2.2

8.1

.2.3

8.1

.3

311 87 Messuhr 1

700 11 C3L-Kurs: Gleichstromtechnik I 1

700 12 C3L-Kurs: Gleichstromtechnik II 1

700 13 C3L-Kurs: Wechselstromtech. I 1

700 14 C3L-Kurs: Wechselstromtech. II 1

700 84 C3L-Kurs: Sensorik 1

727 41 Messwertanzeige (1) (1)

727 549N Grundausstattung T 6.1.11

727 66 DC-Brückenverstärker 1 1

734 02 Führungsgrößengeber 1

734 13 Leistungsverstärker 1

734 301 Grundbausatz Sensorik 1

734 302 Erweiterungssatz Sensorik 1

734 303 Materialprobenkoffer 1

734 304 Trainingspaket Sensorik 1

734 38 Ofenmodell 20 V, 20 W 1

734 55 DMS-Aufnehmer 1

734 56 Zugstab 1

734 565 Torsionsstab 1

734 74 NiCr-Ni Thermoelement 1

734 75 Thermoelement-Anschluss 1

734 76 Pt-100-Widerstandstherm. 1

734 77 NTC-Temperaturfühler 1

(): empfohlen



LD Didactic T 8.2

Ausstattungen T 8.1


.1.1

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.2.3

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.3

Zubehör

315 36 Satz 7 Wägestücke 1

500 98 Sicherheitsadapterbuchsen 1

501 48 Satz 10 Brückenstecker 2

501 511 Satz 10 Brückensteckerstecker 2 3

501 512 Satz 10 Abzweig-V-Stecker 1 1

501 532 Satz 30 Experimentierkabel 1 1 1

524 013SUSB CASSY 2 Starter USB 1 1 1

562 793NA Netzteil 6..24 V 1

577 32 Widerstand 100 , 2 W 3

577 38 Widerstand 330 , 2 W 3

577 60 Widerstand 22 k , 0,5 W 1

577 64 Widerstand 47 k , 0,5 W 1

577 657 Widerstand 68 k , 0,5 W 1

577 68 Widerstand 100 k , 0,5 W 1

577 71 Widerstand 220 k , 0,5 W 1

577 97 Widerstandsdekade 1

664 121 Becherglas 1

700 00USB Master Unit 1

700 00CBTDE COM3LAB-Software deutsch 1

726 09 Profilrahmen T 130 1 1

726 50 Rastersteckplatte 997 x 300 1

726 86 Stab. Netzgerät 15 V / 3 A 1 1

726 88 AC/DC-Konstanter 1

726 961 Funktionsgenerator 200 kHz 1

Literatur

565 851 Elektron. Messgeräteschalt. 1

568 271 Kraftmessung mit DMS 1

568 301 Temperaturmessung 1



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Ausstattungen T 8.2


.1.1

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.7

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.8

666 630 Gebläse 1

666 633 Thermisches-Anemometer 1

666 632 Flügelrad-Anemometer 1

700 81 C3L-Kurs: Operationsverstärker 1

700 82 C3L-Kurs: Regelungstechnik I 1

700 83 C3L-Kurs: Regelungstechnik II 1

700 84 C3L-Kurs: Sensorik 1

734 011 Zweipunktregler 1 1

734 02 Führungsgrößengeber 1 1 1 1 1 1 1 1 1

734 03 P-Regler 1

734 04 I-Glied 1 1

734 05 D-Glied 1

734 064 PID-Digitalregler 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

734 07 Summierpunkt, 2 Eingänge 1

734 08 Summierpunkt, 5 Eingänge 1 1 1

734 0891 Totzeitglied 1 1 1

734 091 Digitale Regelstrecke 2 1 2 2

734 0951 Übertragungsglied 2. Ordnung 1 1 1

734 111 Maschinensatz 10 W 1 1

734 12 Temperaturregelstrecke 1 1

734 13 Leistungsverstärker 2 2

734 262 Flüssigkeitsregelstrecke 1 1

734 264 Zusatzbehälter (1)

734 300 Krängungsregelstrecke 1 1

734 311 Lichtregelstrecke 1

734 41 Abtast-Halteglied 1

734 481 WinFACT C3L / CASSY Edition (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) 1 1 (1)

734 491 WinFACT LD Lizenz 1 1

73481 Differenzdruckaufnehmer 1

734 861 Kapazitive Stabsonde (1)

734 876 Tauchrohr 1

734 881 Niveauschalter mit Schwimmer (1)

734 89 Kapazitiver Niveauschalter (1)

(): empfohlen



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Ausstattungen T 8.2


.1.1

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.1.2

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.2

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.4

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.8

Zubehör

510 48 Paar Magnete 1 1

501 511 Satz 10 V-Stecker schwarz 2 2 2 2 1 1 2 3 3 3 3 3 3

501 512 Satz 10 Abzweig-V-Stecker 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

501 532 Satz 30 Exp-Kabel 1 mm² 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

524 016S2 Profi-CASSY-Starter 2 USB 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

700 00CBTDE C3L- Software deutsch 1

700 00USB C3L Master Unit (USB) 1

726 09 Profilrahmen-T130, zweizeilig 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

726 86 Stab. Netzgerät +/-15 V / 3 A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Literatur

564 19DE Regelung elektron. Strecken 1 1

564 20DE Messung von Frequenzgängen 1

564 21DE Stabilität & Optimierung 1

564 22DE Digitale Regler 1

564 24DE Regelung technischer Strecken 1 1 1 1 1 1 1

568 221 Grundl. Regelungstech. II, Bd 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

568 231 Grundl. Regelungstech. II, Bd 1 1 1

568 341 Durchflussmessung von Gasen 1

568 1011 Exp. Flüssigkeitsregelstrecke 1 1



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Ausstattungen T 8.3


.1

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.6

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.7

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.8

700 35 C3L-Kurs: Elektropneumatik 1

700 351 C3L-Kurs. Pneumatik-Board 1

730 4031 LOGO! 1

731 91 Nebenschlussmaschine 0,3 1

734 02 Führungsgrößengeber 1

734 064 PID-Digitalregler 1

734 091 Digitale Regelstrecke 1

734 16 Hand / Automatikschalter 1

734 19 Kennlinienanpassung 1 1

734 22 Stellglied 115...230 V / 1 KW 1

734 262 Flüssigkeitsregelstrecke 1

734 81 Differenzdruckaufnehmer 1

734 800 Heizungsregelung 1

734 876 Tauchrohr 1

734 431 Kompaktregler 1

744 912 Drucksprunggeber 1 1 1

744 913 3/2-Wege-Ventil 1

744 941 Stellventil 1 1

744942 Druckregelstrecke 1 1

744 943 Pufferspeicher 1

744 951 Verzögerungsglied, zweifach 1 1

744 952 Trennverstärker 1

744 961 PID-Regler 1

744 962 Leitstation 1

744 963 P/PI-Regelstation 1 1 1

744 965 PD-Regelstation 1



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Ausstattungen T 8.3


.1

83.2

83.3

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.5

83.6

83.7

8.3

.8

Zubehör

524 016S2USB CASSY 2 Starter USB 1 1 1 1 1

524 064 Drucksensor S, 2000 hPa 2 2 2

531 583 V-Messgerät METRAport 40S 3

700 00USB Master Unit 1

700 00CBTDE COM3LAB-Software, deutsch 1

725 25 Profilrahmen VT150, dreizeilig 1 1 1

726 09 Profilrahmen T130, zweizeilig 1 1

726 86 Netzgerät 15V/3A 1 1

731 09 Tachogenerator 0,1/0,3 1

731 06 Kupplung 0,1/0,3 1

731 08 Kupplungsabdeckung 0,1/0,3 1

731 07 Wellenabdeckung 0,1/0,3 2

744 900 Kompressor Typ V01-10 1 1 1 1

744 902 Anschlussschlauch Kompressor 1 1 1 1

744 905 Filter Druckgeber-Kombination 1 1 1

744 906 Satz Pneumatik V-Schläuche 1 1 1

500 59 Satz 10 Sicherheits-V-Stecker 1

500 611 Sicherheitskabel 25 cm, rot 6


500 612 Sicherheitskabel 25 cm, blau 6


500 6421 Sicherheitskabel 100 cm, blau 6

501 511 Satz 10 V-Stecker, schwarz 1 1 1 3 2

501 512 Satz 10 Abzweig-V-Stecker 1 1

501532 Satz 30 Exp.-Kabel 1 mm² 1 1

Literatur

568 041 Grundl. pneumat. Regelungst. 1

568 161 Pneumatische Regler 1

568 151 Erweiterte pneumat. Systeme 1

564 23DE Prozess. m. industr. Steuerung 1 1

568 061 Angewandte Regelungstechnik 1



LD Didactic T 8.2

Stichworte

3

3 D-Kennlinienfeld 51

4

4-Leiterprinzip 18

A

Ablaufsteuerungen 84 Absperrventil 36 Abtasthalteglied 56 Alarmschaltung 20 Amplitudengang 59 Anemometer 39 Automatisierung 2

B

Belastungskennlinien 42 Biegebalken 18 Blockschaltbild 53 Bode-Diagramm 58 Brauchwassererwärmung 83

C

Closed Loop Mode 35

D

Dämpfung 59 Datenexport 8 Dehnungsmessstreifen 17 Differenzdruckaufnehmer 36 Digitale Regelstrecke 7 Drehmoment 43 Drehzahl 43 Drehzahlregelung 42 Drosselrückschlagventil 85 Drucksensor 85 Drucksprung 67 Durchfluss 34

E

Elektrische Messtechnik 15 Elektropneumatik 84, 85 Energieträger, regenerative 82 Erfassung von Stückgut 17 Evolutionsstrategie 61 Expertensystem 48



LD Didactic T 8.2

F

Flüssigkeitsregelstrecke 34 Folgeregelung 47 Frequenzgang 58 Führungsgröße 43 Führungssteuerung 84 Führungsverhalten 41, 70 Füllstand 34 Fuzzy-Regelung 48 Fuzzy-Set 51

G

Gasdurchflussregelung 38 Gebäudeheizung 83 Gütekriterien 61

H

Heißleiterfühler 23 Heizkennlinie 82 Heizkreispumpe 83 Heizungsregler 82 Helligkeitsregelung 40 Hilfsenergie 67

I

Impedanzwandler 14 Industrielle Ventiltechnik 85 Inkrementalgeber 6 Integralkriterien 60 ITAE 61

K

Kalibrierung 32 Kenngrößen des Wechselstroms 24 Kennlinienfelder 72 Kompaktregler, industriell 66 Kompressor 69 Kraftmessung 17 Kurvensteigung 59

L

Lageregelung 44 Leitstation 69 Lichtregelstrecke 40 Linguistische Ausgangsvariable 51 Linguistische Regel 48 Live Zero 67



LD Didactic T 8.2

M

Maschinensatz 42 Materialproben 21 Messbereichserweiterungen 14 Messbrücke 18 Messdatenaufnahme 8 Messen elektrischer Größen 14 Messgeräte, Skalierung 54 Messtechnik 3 MSR-Technik 2 Multimedia 25 Multimeter 8

N

Nichtlineare Fuzzy-Regler 48 NTC 23

O

Ofenmodell 23 Open Loop Mode 35 Optimierung, numerisch 61 Ortskurve 58 Oszilloskop 8

P

Parameter 6 Peltierelemente 83 Plotter 46 Pneumatik 84 Potenzialausgleich 82 PROFIBUS-Schnittstelle 9 Profi-CASSY 9, 46 Programmierung, blockorientiert 57 Programmierung, mit mathematischen Verknüpfungen 57 Prozesssteuerung 67 Prozessvisualisierung 32, 46 PT1-Glied 59 PT2-Glied 59 Pufferspeicher 71

R

Reaktionsgeschwindigkeit 31 Regelalgorithmus 49 Regeldynamik 33 Regelgröße 43 Regelstrecke 57 Regelung, quasikontinuierlich 52 Regelung, steti ( unstetigg 52 Regelungstechnik, industriell 66 Regelungstechnik, Multimedia-Kurse 63 Regler, digital 56 Reglerparameter 53 Rückkoppelung 52



LD Didactic T 8.2

S

Sample & Hold 56 SCADA 32 Sensor-CASSY 2 9 Sensorik 11 Sensorkette 20 Signalleitung 71 Simulation 53 Simulation technischer Regelkreise 58 SIPART DR 19 69 Software-Regler 57 Spannungsregelung 42 Spitzenwertmessung 14 Sprungantwort 34 Sprungantworten 52 SPS-Steuerung 76 Stabilität 60 Stabilität, System 3. Ordnung 60 Standarddruck 67 Stellventil 71 Steuerkette 52 Störverhalten 33, 41, 70 Strecke 1. Ordnung mit Totzeit 60 Strecken mit Anlauf 52 Strecken mit Totzeit 52 Streckenparameter, manuelle Einstellung 54 Streckenzeitkonstante 53 Summierpunkt 55 System 2. Ordnung 7 Systemoptimierung 60 Systemordnung 58

T

Tauchrohr 36 Temperaturmessung 17 Temperaturregelung 33 Temperatursensor 33 Thermoelement 23 Thermokreuz 39 Thermosensor 39 Torsionsspannung 19 Totzeitglied 7 Transformator 24

Ü

Übertragungsglied 2.Ordnung 7 Übertragungsglied, klassisch 53

V

Ventil, pneumatisch 67 Verlaufsregelung 42 Verzögerungskette 74



LD Didactic T 8.2

W

Wasserabscheider 76 Windgenerator 38 WinFACT 46 Wirkungssinn 70

X

XY-Schreiber 8

Z

Zeitkonstante 31 Zweipunktregler 7 Zweipunktregler mit verzögerter Rückführung 22, 32 Zylinder, doppeltwirkend 84

PHYSICS

1345

001

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– 22

.12

lD DIDACTIC gMbHleyboldstraße 1D- 50354 HürthTel.: +49(0)2233- 604-0Fax: +49(0)2233- 604-222e-Mail: [email protected]

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