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Sonstige

Grundlag­en und Anwendun­gen der Steuerun­gs- und Regelung­stechnik

837 Wörter / ~3 Seiten sternsternsternsternstern_0.5 Autorin Peter M. im Mai. 2010
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Dokumenttyp

Sonstige
Elektrotechnik

Universität, Schule

Seminarmitschrift Universität Hamburg

Note, Lehrer, Jahr

2010

Autor / Copyright
Peter M. ©
Metadaten
Format: pdf
Größe: 0.07 Mb
Ohne Kopierschutz
Bewertung
sternsternsternsternstern_0.5
ID# 1356







 

 

Beispiele für Steuerungs- und Regelungsvorgänge:

 

 

 

Thermostate sorgen automatisch für die Einhaltung der eingestellten Temperatur (Bügeleisen, Heizkissen, Kühlschrank)

Kfz: der Akku wird mittels Spannungsregler gleichmäßig geladen

 

Definition Steuern:

Das Steuern ist ein Vorgang in einem System, bei dem eine oder mehrere Größen als Eingangsgrößen andere Größen als Ausgangsgrößen aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzmäßigkeiten beeinflussen.

 

Definition Steuerung:

= der Vorgang in einem System, bei dem mehrere Größen als Eingangsgrößen andere Größen als Ausgangsgrößen auf Grund der dem System eigentümlichen Gesetzmäßigkeit beeinflussen.

 

Steuerungsaufgaben:

·                     Informationssammlung mittels Eingabegeräten (Schalter, Taster)

·                     Registrierung & Speicherung von Daten vor Auswertung & Weiterverarbeitung (z.Bsp.: mittels Halbleiterspeicher)

·                     Logische Verknüpfung der Eingangssignale zwecks Bildung von Ausgangssignalen

·                     nach Bildung eines Ausgangssignales ist die entsprechende Aktion zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Reihenfolge                auszulösen

 

Kennzeichnend für eine Steuerung ist der offene Wirkungsablauf innerhalb der Steuerkette; d.h. die innerhalb der Steuerkette wirksamen Signale wirken nur in einer Richtung.

 

Steuerstrecke: Teil des Wirkungsweges einer Steuerung, der den zu beeinflussenden Teil der Anlage darstellt. Dieser Anlagenbereich führt den steuernden Prozess aus.

 

Steuereinrichtung: Teil des Wirkungsweges einer Steuerung, durch den die Steuerstrecke mithilfe eines Stellgliedes beeinflusst wird.

 

Stellglied:  Gibt den Energiefluss zur Steuerstrecke frei & beeinflusst die Ausgangsgröße der Steuerung im Sinne der Aufgabenstellung. Beeinflusst wird das Stellglied von der Stellgröße.

 

Hilfsschütze haben ausschließlich Hilfsschaltglieder. Hilfsschütze dienen überwiegend zur Bildung logischer Verknüpfungen.

 

Schützspulen können mit Wechselstrom, oder Gleichstrom erregt werden. Es sind untersch. Steuerspannungen möglich.

 

Auswahlkriterien für Schütze:

Nennbetriebsspng, Nennbetätigungsspannung, Gebrauchskategorie, Verbraucherart, Schaltstücklebensdauer, Kurzschlussschutz. Sie können als Schaltgerät & Schutzgerät eingesetzt werden.

 

Vorteile einer SPS:

standardisierte Systeme, geringer Raumbedarf, Zuverlässigkeit, einfache Dokumentation, zeitsparende Projektierung, Flexibilität

 

Bestandteile eines Automatisierungsgerätes in einer SPS:

Zentralbaugruppe mit Microprozessor & Speicher, Eingänge mit Pegelanpassung & galvanischer Trennung, Ausgänge mit Pegelanpassung und galvanischer Trennung, Spannungsversorgung

 

POEs (Programmorganisationseinheiten:

Kleine, voneinander unabhängige Einheiten des SPS-Programmes. Sie sind den Bausteinen herkömmlicher Programmiersprachen ähnlich. Jede POE besteht aus Deklarationsteil & Anweisungsteil. POEs sind selbständige Programmelemente, die prlt. Unabhängig von anderen Einheiten vom Compiler übersetzt werden.

 

Bei Automatisierungsgeräten unterscheidet man zwischen:

Kompaktsteuerung:          sie beinhalten die Zentralbaugruppe sowie Ein- und Ausgänge in einem gemeinsamen Gehäuse. Ext.                                               Spannungsversorgung

modulare Steuerung:        bestehen aus einzelnen Komponenten, die nach Bedarf zusammengestellt werden können.                                                                Spannungsversorgung & Zentralbaugruppe sind obligatorisch. Ein- und Ausgabegruppen können nach                                    Bedarf ergänzt werden.

 

Zykluszeit einer SPS:

ist die Zeit, die zwischen zweimaligen Passieren des Zykluskontrollzeitpunktes verstreicht. Sie wird ständig überwacht. Wird ein Maximalwert überschritten, bringt das Betriebssystem die Steuerung in den STOP-Zustand.

 

Reaktionsgeschwindigkeit einer SPS:

ist die Zeit, die für einen Programmdurchlauf benötigt wird. Ist die Zeit; = die zwischen Änderung des Eingangssignales & der entspr. Reaktion an den Ausgängen verstreicht.

 

Motorschutz: schützt den Motor vor Überlast, Nichtanlauf, bei Ausfall eines Außenleiters

 

Definition „Regeln“:

Das Regeln/Regelung ist ein Vorgang, bei dem eine Größe, die zu regelnde Größe  fortlaufend erfasst, mit einer anderen Größe, der Führungsgröße vergleicht  und abhängig vom Ergebnis  dieses Vergleiches im Sinne  einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflusst wird. Der sich dabei ergebende Wirkungsablauf findet in einem geschlossenen Kreis, dem Regelkreis statt.

wesentl. Unterschied zw. Steuerung & Regelung:

Bei der Steuerung besteht im Gegensatz zur Regelung keine Rückwirkung der einzustellenden Größe auf die einstellende Größe. Es handelt sich um einen offenen Wirkungskreis.

 

Erläutern sie den wesentl. Unterschied zwischen stetigen Reglern & unstetigen Reglern.

Die Ausgangsgröße stetiger Regeleinrichtungen kann jeden beliebigen Wert eines best. Ausgangsbereiches annehmen. Die Aus-gangsgröße unstetiger Regeleinrichtungen kann demgegenüber nur wenige bestimmte Werte annehmen.

 

Definition System:

Darunter versteht man eine abgegrenzte Anordnung von aufeinander einwirkenden Gebilden. Diese Anordnung wird durch eine Hüllfläche von ihrer Umgebung abgegrenzt  oder abgegrenzt gedacht.

 

charakteristisch für eine Steuerung:

ist, dass zwischen Ausgangsgrößen & Eingangsgrößen keine Rückwirkung besteht. Die Ausgangsgrößen nehmen also keinen Einfluss auf die Eingangsgrößen. Die wird auch als offener Wirkungskreislauf bezeichnet.

 

Störgrößen beeinflussen in unerwünschter & unbeabsichtigter Weise die Steuergröße. Ihr Einfluss wird bei der Steuerung nicht automatisch ausgeglichen.

 

Steuerstrecke = System aus Stellglied und Strecke, wird beim Regeln als Regelstrecke bezeichnet; Regelgröße x wird der Regeleinrichtung zugeführt

 

Regelstrecke = Steuerstrecke, bestehend aus  Stellglied & Strecke

 

3 Grund-Strukturen (Blöcke & Wirkungslinien): - Kettenstruktur   - Parallelstruktur   - Kreisstruktur

 

vom Ausgang zum Eingang zurückwirkender Weg bei Kreisstrukturen: - Gegenkopplung  - Mitkopplung

 

Gegenkopplung: Das Ausgangssignal wirkt nach Durchlaufen des Blockes 1 abschwächend  auf sich selbst zurück. Additionstelle mit -xa1

 

Mitkopplung: Das Ausgangssignal wirkt nach Durchlaufen des Blockes 1 verstärkend auf sich selbst zurück. Additionsstelle mit + xa1

 

Zeitverhalten bei Übertragungsgliedern:

gerätetechnische Betrachtung  --> Bauglieder

wirkungsmäßige Betrachtung --> Übertragungsglieder

 

statisches Verhalten: = eingeschwungener Beharrungszustand  bei Steuer- und Regelstrecken

 

Aufgabengröße xA Größe, die sich aus der Aufgabenstellung für die Regelung ergibt

 

Aufgabenbereich XAH ist der Bereich, in dem die Aufgabengröße xA noch liegen darf, damit die Funktion der Regelung gegeben ist

 

Regelgröße x ist die Größe,, die zur Ausführung der Regelung messtechnisch erfasst wird. Als Regelgröße wird eine Größe gewählt, von der die Aufgabengröße in bekannter Weise beeinflusst wird

 

Regelbereich Xh ist der Bereich, in dem die Regelgröße eingestellt werden kann und bei definiertem Störungseinfluss noch ausgeregelt wird

 

Führungsgröße w

wird im Regelkreis von außen zugeführt & von ihm selbst nicht beeinflusst. Sie wird der Regeleinrichtung zugeführt & beeinflusst nach Vergleich mit der Regelgröße x die Stellgröße y.

 

Führungsbereich Wh ist der Bereich, in dem die Führungsgröße eingestellt werden kann und die Regelung aufgabengemäß folgt

 

 

 

 

 


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