Studios und Labore > Labore > Regelungstechnik

Labor Regelungstechnik

Im Labor Regelungstechnik haben die Studierenden Gelegenheit, die in der Vorlesung erarbeiteten Grundlagen der Regelungstechnik an ausgewählten Fallbeispielen nachzuvollziehen und praktisch zu erproben. Als sog. "Brückenwissenschaft" reicht die Regelungstechnik in die unterschiedlichsten Fachdisziplinen hinein; beispielhaft zu nennen sind die Mechatronik, die Fahrzeugtechnik sowie der weite Bereich der Anlagen- und Verfahrenstechnik. Dieser Sachverhalt soll sich langfristig auch in der Auswahl der Praktikumsversuche widerspiegeln.

Ausstattung:

Im Labor Regelungstechnik stehen zu Ausbildungszwecken aktuell u.a. folgende Einrichtungen und Geräte zur Verfügung

  • 8 PC-Arbeitsplätze mit regelungstechnischer Software, wie z.B. Matlab/Simulink, LabVIEW und WinFACT, einschließlich aller relevanten Toolboxen bzw. Toolkits
  • davon 1 PC-Arbeitsplatz mit LabVIEW und National Instruments Realtime Board NIPCI-7041/6040E für die Ausführung zeitkritischer Regelungen
  • 3 frei programmierbare Multifunktionseinheiten KS98 bzw. KS98+ der Fa. PMA incl. Engineeringsystem
  • mehrere ein- und zweikanalige Industrieregler (PMA KS90 und KS94, Siemens SIPART DR21 und DR22) incl. Engineeringsystem
  • 3 frei programmierbare 4-kanalige Prozeßregler PROTRONIC 500 mit SPS-Funktionalität der Fa. ABB mit diversen Erweiterungskarten
  • 1 Klein-SPS MFD-80-B Titan der Fa. Moeller GmbH
  • 1 Evaluation Board EZ-KIT-Lite der Fa. Analog Devices für Signalprozessoren der Reihe ADSP218X incl. Entwicklungsumgebung VisualDSP+
  • Diverse Test- und Meßgeräte (Multimeter, Digital-Oszilloskop, Frequenzzähler, Prozeßanzeigen, Signalgeneratoren)

Was wird gemacht?

  • Laborversuch "Schwebende Kugel": Lageregelung einer in einer Plexiglasröhre schwebenden Kunststoffkugel, die von der Unterseite mit Luft angeströmt wird
    • Lernziele: Behandlung einer integral wirkenden Regelstrecke mit stochastischen Einflußfaktoren und schwer einstellbaren PID-Parametern
  • Laborversuch "Füllstandsregelung": Der Flüssigkeits-Füllstand in einem Plexiglas-Behälter soll mit Hilfe eines industriellen Prozeß-Reglers trotz schwankender Entnahme-Massenströme auf konstantem Niveau geregelt werden
    • Lernziele: Inbetriebnahme und Bedienung eines industriellen Prozeßreglers (SIPART DR2210), Erprobung von Ein- und Dreikomponentenregelung sowie einer Dreikomponenten-Kaskadenregelung
  • Laborversuch "Temperiergerät": Die Temperatur einer Aluminiumplatte soll auf einem vorgebbaren Temperaturniveau gehalten werden, wobei das Temperatur­gleichgewicht fortlaufend durch die schwankende Verlustwärme zweier Leistungs­widerstände gestört wird
    • Lernziele: Bedienung und Programmierung der Multifunktionseinheit KS98, Erprobung diverser Regelungskonzepte für die Betriebsarten "nur kühlen" sowie "heizen und kühlen", schaltende und stetig wirkende Regler
  • Laborversuch "Regelung eines HD-Dampfüberhitzers": Ausgehend von einem animierten ("lebenden") Prozeß-Fließbild, das einem realen Prozeß aus der Kraft­werkstechnik nachempfunden ist, soll schrittweise ein vollständiges Engineering einer Kaskadenregelung mit Störgrößenaufschaltung entwickelt werden.
    • Lernziele: Experimentelle Identifikation des Zeitverhaltens träger Regelstrecken, Schwachpunkte des einschleifigen Regelkreises erkennen, schrittweise Umsetzung des Engineering einer Kaskadenregelung in der Multifunktionseinheit KS98+
  • Einweisung in o.g. Programmsysteme anhand konkreter Beispiel-Applikationen, wie z.B. dem rechnerbasierten Reglerentwurf, der Identifikation technischer Prozesse mit der Matlab/Simulink-Toolbox IDCON etc.

Blick in die Zukunft:

Ausbau des Labors mit Versuchsaufbauten zu weiteren regelungstechnischen Problemstellungen. Geplant sind mittelfristig u.a.

  • Aufbau eines "Mini-Verbundnetzes" bestehend aus zwei "Verbundpartnern" mit koordinierter Frequenz-Leistungsregelung als Beispiel für eine sog. "Mehrebenen-Regelung"
  • Aufbau einer Klimaregelung für eine "Mini-Bibliothek" als Beispiel für eine sog. "Override-Regelung" mit gestufter Regelung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit
  • Aufbau eines Versuchsplatzes zum Thema "selbsteinstellende" und "adaptive" Regler.

Zuständigkeit:

Prof. Dr.-Ing. Andreas Bunzemeier
Dipl.-Ing.(FH) Sabrina Schmidtke

Wo zu finden?

B 147, B 053 und B 061