Beispiel 4.17: Temperaturregelung durch einen selbsteinstellenden Regler

Die Flüssigkeit im Behälter B1 soll mittels Durchlauf von warmem Wasser durch den Behältermantel erhitzt werden. Hierfür muss das Ablaufventil YS2 geöffnet und wenige Sekunden später die Zulaufpumpe NS1 eingeschaltet werden. Der Temperaturregler TIC1 soll dann das Regelventil YC1 soweit öffnen, dass ein gewünschter Temperatursollwert erreicht wird.

Zu Beginn des Autotuningvorgangs fährt der Zweipunktregler die Temperatur mit einem festen positiven Stellwert in die Nähe des gewünschten Sollwerts. Überschreitet der Istwert den Sollwert schaltet der Zweipunktregler auf die untere Schaltstufe. Die Temperatur kühlt sich wieder ab, bis der Sollwert wieder unterschritten wird und der Regler wieder mehr Warmwasser zuführt. Der Stellwert wird nun periodisch durch Sprünge mit der Schaltstufe d=20 verändert.

Die Reaktion des Prozesses ist, dass die Temperatur Dauerschwingungen ausführt. Deren Amplitude wird mit A_D=1,74 gemessen. Zwischen zwei Nulldurchgängen der Dauerschwingung zählt der Funktionsbaustein N=67 EVA-Zyklen. Somit ergeben sich die Reglerparameter:

• KP=9.1
• TN_T0=33.5 und
• TV_T0=8.04