G.U.N.T. Gerätebau GmbH Tel.: 040 / 67 08 54 - 0 Internet: www.gunt.deFahrenberg 14 · 22885 Barsbüttel Fax: 040 / 67 08 54 - 42 E-mail: sales@gunt.de

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SYSTEME FÜR DIE TECHNISCHE AUSBILDUNGSYSTEME FÜR DIE TECHNISCHE AUSBILDUNG

GRUNDLAGENVERSUCHE ZUR REGELUNGSTECHNIK

Einfache, schnell erfassbare Regelstreckenmodelle mit umfangreichen Softwarefunktionen

DurchflussFüllstand

Drehzahl Position

Temperatur

Druck

DIE SERIE FÜR DEN LEICHTEN EINSTIEG IN EINE KOMPLEXE THEMATIKPLANUNG & BERATUNG · TECHNISCHER SERVICE · INBETRIEBNAHME & SCHULUNG

Statik · Festigkeitslehre · DynamikKonstruktionslehre & MaschinenelementeMaschinenzustandsüberwachungMaterialeigenschaften

TECHNISCHE MECHANIK & MASCHINENELEMENTE

Technisches Zeichnen · Schnittmodelle Längenprüftechnik · Maschinen- und Gerätetechnik Fertigungstechnik · MontagetechnikInstandhaltung · Maschinenzustandsüberwachung Automatisierung

MECHATRONIK

Thermodynamische Grundlagen Thermodynamische Anwendungen Kraft- und ArbeitsmaschinenVerbrennungsmotoren · Kälte- und KlimatechnikHeizung und Lüftung · Sanitärtechnik

WÄRMELEHRE & VERSORGUNGSTECHNIK

Grundlagen der Strömungslehre · Technische Rohrströmung · Demonstrationsmodelle Strömungs-maschinen · Strömungsmaschinen · Grundlagen der Luftströmung · Hydrologie und Wasserbau Elemente aus dem Rohrleitungsbau

TECHNISCHE STRÖMUNGSLEHRE

Grundlagen der Regelungstechnik · Komponenten und Kalibrierung · Einfache Regelsysteme aus der ProzesstechnikKomplexe Regelsysteme aus der ProzesstechnikMechanische Verfahrenstechnik · Chemische VerfahrenstechnikThermische Verfahrenstechnik · Anlagen- und ApparatetechnikGrundverfahren der Wasserbehandlung

PROZESSTECHNIKS y s t e m e

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PROZESSTECHNIK

NEU ERSCHIENENEGUNT-TEILKATALOGE:

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STATIK &FESTIGKEITSLEHRE a

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THERMISCHEVERFAHRENSTECHNIK a

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MECHANISCHEVERFAHRENSTECHNIK b

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VERBRENNUNGS-MOTOREN a

RT 010 Füllstandsregelung

RT 010 - 060 GRUNDLAGENVERSUCHE ZUR REGELUNGSTECHNIK

Prozess

ADCAuf-

nehmer

Stellglied

Computer-interface

DAC

PCUSB

Hardware

Kompakte Tischmodelle mit geringem Platzbedarf

Typische Regelstrecken aus der Prozesstechnik

Aufgedrucktes Prozessschema ermöglicht einfache Zuordnung der regelungstechnischen Größen

Gute Beobachtung der Prozesse durch transparente Elemente (Abdeckungen, Behälter, Leitungen)

Ideal geeignet für Mehrplatzanwendungen

Leichter Wechsel von Gerät zu Gerät durch USB-Anschluss

Software

Moderne Steuerungs- und Datenerfassungssoftware auf LabVIEW-Basis unter Windows

Softwareregler in Echtzeit mit Auswahl der Reglerart

kontinuierlich: P, PI, PD, PID

schaltend: 2-Punkt, 3-Punkt

Anzeige und Speicherung aller Prozessgrößen

Aufnahme und Auswertung von Sprungantworten zur Systemidentifi kation

Bearbeitung von Sprungantworten durch Filterung und Dezimierung

Simulation von Regelstrecken

Vorgabe eines Führungsgrößenverlaufs mit Einstellung eines Toleranzbandes

Netzwerkfähig

Sprachumschaltung

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Das Gerätekonzept mit Hardware/Software Integration (HSI)

5

RT 010 - 060 GRUNDLAGENVERSUCHE ZUR REGELUNGSTECHNIK

RT 010 Füllstandsregelung

Füllstandserfassung über Druckaufnehmer

Füllstandsregelung über Drehzahl der Pumpe

Störgrößenerzeugung über elektromagnetisches Ventil

RT 030 Druckregelung

Elektronischer Druckaufnehmer

Drehzahlgeregelte Membranpumpe als Stellglied

Magnetventil zur Störgrößenerzeugung

RT 020 Durchflussregelung

RT 040 Temperaturregelung

Temperaturaufnehmer an drei Postionen

Metallstab über Peltierelement heizen und kühlen

Schaltbarer Lüfter zur Störgrößenerzeugung

RT 050 Drehzahlregelung

Induktiver Drehzahlaufnehmer

Drehzahlregelung über Gleichstrommotor

Störgrößenerzeugung über einstellbare Last

RT 060 Positionsregelung

Drehgeber als Positionsaufnehmer

Positionsregelung eines Verfahr- schlittens über Getriebemotor

Zwei Mikroschalter zur Endlagenabschaltung

Die Hardware: Veranschaulichung regelungstechnischer Prozesse an realen Regelstreckenmodellen

Turbinenrad- Durchfl ussaufnehmer

Elektromagnetisches Proportionalventil als Stellglied

Störgrößenerzeugung über Drehzahl der Pumpe

RT 010 - 060 GRUNDLAGENVERSUCHE ZUR REGELUNGSTECHNIK

7

Geräteauswahl

Eine Software für alle Geräte der Serie

Auswahl des gewünschten Gerätes durch Mausklick

Grüner Rahmen signalisiert aktives Gerät

Auswahl weiterer Benutzeroberfl ächen für das aktive Gerät

Prozessschema

Prozessschema des gewählten Gerätes

Bedienfeld zur Auswahl der Reglerart und Eingabe der Reglerparameter

Anzeige der Echtzeitdaten

Störgrößenaufschaltung

Zeitverläufe

Darstellung der regelungstechnischen Größen in Abhängigkeit der Zeit

Führungsgröße (gelb)

Regelgröße (rot)

Stellgröße (grün)

Farben des Hintergrundes und der Linien frei wählbar

Regelverhalten eines PID-Reglers mit nicht optimaler Anpassung der Reglerparameter

Aufnahme der Sprungantwort (Druckregelstrecke RT 030)

Stellgröße in blau

Regelgröße in rot

Positionierung der Cursor vor und nach dem Sprung der Regelgröße als Vorbereitung des Wendetangentenverfahrens

Automatische Identifi zierung der Regelstrecke mit dem Wendetangentenverfahren

Ausgabe der Regelstreckenparameter

Parametrierung eines PI-Reglers

Berechnung der Verstärkung und der Nachstellzeit aus den ermittelten Regelstreckenparametern

Beobachtung des Regelverhaltens dieses Reglers nach Führungsgrößensprung

Führungsgröße in schwarz

Regelgröße in rot

Die Software: Einfache Bedienung mit wählbaren Benutzeroberflächen Identifizierung einer realen Regelstrecke und Anpassung der Reglerparameter

RT 010 - 060 GRUNDLAGENVERSUCHE ZUR REGELUNGSTECHNIK

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Mit Hilfe des Simulationsmodus der Software können auch regelungstechnische Fragestellungen behandelt werden, für die keine reale Regelstrecke zur Verfügung steht.

Identifi zierung einer realen Regelstrecke (RT 030) mit dem Wendetangentenverfahren

Während der Aufnahme der Sprungantwort wurde mehrfach eine Störgröße aufgeschaltet

Die ermittelten Regelstreckenparameter charakterisieren die gestörte Regelstrecke

Eigenschaften des Simulationsmodus

Die Regelstrecke wird im Simulationsmodus durch Eingabe einer Übertragungsfunktion defi niert

Die Sprungantwort der simulierten Regelstrecke wird automatisch dargestellt

Alle Arten des Softwarereglers sind auf die simulierte Regelstrecke anwendbar

Das Verhalten der simulierten Regelstrecke kann auf die gleiche Weise untersucht werden wie das einer realen Regelstrecke

PT2-Verhalten

Ableitung der gestörten Sprungantwort im Modus „Filterung“

Mögliche Bearbeitung der Sprungantwort auf zwei Arten

Zuschaltung eines Tiefpassfi lters mit Eingabe der unteren Grenzfrequenz

Dezimierung mit Eingabe der Schrittweite

Ableitung der Sprungantwort nach Zuschaltung des Tiefpassfi lters und der Dezimierung

Verringerung der Amplituden durch den Tiefpassfi lter

Verwendung nicht aller Messwerte (Dezimierung)

Sprungantwort mit Wendetangente nach Zuschaltung des Tiefpassfi lters und der Dezimierung

Kurvenverlauf im Vergleich zur unbearbeiteten Sprungantwort glatter

Der neue Kurvenverlauf führt zur Änderung der ermittelten Regelstreckenparameter

PT1-Verhalten

Integral-Verhalten

Simulation von Regelstrecken Bearbeitung von Sprungantworten durch Filterung und Dezimierung

Reale Regelstrecken besitzen meist komplexe Eigen schaften. Der Simulationsmodus ermög licht die Eingabe und Untersuchung elementarer Übertragungs funktionen. Die Vermittlung der regelungstechnischen Grundlagen wird somit auf einfache Weise möglich.

RT 010 - 060 GRUNDLAGENVERSUCHE ZUR REGELUNGSTECHNIK

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Das USB-Kabel wird bei RT 030 entfernt und bei RT 010 eingesteckt.

Der grüne Rahmen signalisiert, welches Gerät aktiv ist.

Im Fenster „Geräteauswahl“ der Software wird per Mausklick von RT 030 zu RT 010 gewechselt.

Jetzt kann mit dem Modell RT 010 Füllstandsregelung gearbeitet werden.

Vorgänge bei den einzelnen Versuchen aufgreifen Diskussion von einzelnen Versuchsergebnissen in der Gruppe möglich

Unterrichtssituation: Der Lehrer greift einen interessanten Zeitverlauf, der am Modell RT 030 Druckregelung aufgetreten ist, auf, um ihn für die gesamte Gruppe zu erläutern.

EINE Software für ALLE Geräte

USB-Anschluss

Noch ist das Modell RT 030 Druckregelung

im Betrieb.

Einfacher Wechsel zwischen den Geräten dieser Serie Zugriffsmöglichkeit auf Einzelarbeitsplätze über lokales Netzwerk