Messreihe · Kapitel 10

Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten

Sprung auf 150 kW Heizleistung, Zeitkonstante 12 s. Erreicht 63,3 % bei t = τ und 95,1 % bei 3τ; mittlere Abweichung zur analytischen Lösung 0,040 %.

Szenario
2 Heizen
Erwartung (Kriterium)
Aufheizrate 0,0814 K/s; PT1 63,2 % bei τ, 95,0 % bei 3τ
Messung
63,3 % bei τ, 95,1 % bei 3τ; mittlere Abweichung 0,040 % der Maximalleistung
Ergebnis
bestanden
Zeilen
6.000
Zeitbereich
0,05–300,00 s
Zeitschritt
Δt = 0,05 s
Spalten
9
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Zeitverläufe

Jede Größe steht mit eigener Achse und Einheit in einem eigenen Feld, alle teilen sich die Zeitachse. Die Sensorbits erscheinen als Stufenlinie. Ein Klick auf die Legende blendet eine Größe ein oder aus.

Zeitverläufe der Messreihe

Diagramm wird aufgebaut …

Größen (Klick blendet ein oder aus)

    Bedienung: ← → Cursor bewegen (mit ⇧ zehnfach) · Pos1 Ende an den Rand · + − zoomen · Bild↑ Bild↓ verschieben · 0 ganze Reihe · Esc Cursor entfernen. Mit der Maus einen Bereich aufziehen, um hineinzuzoomen. Werte am Cursor sind Werte des nächstgelegenen gezeichneten Messpunkts; bei starker Verkleinerung zeigt das Diagramm je Bildpunktbereich Minimum und Maximum, damit einzelne Spitzen sichtbar bleiben. Exakte Werte: hineinzoomen oder die Tabellen nutzen.

    Spaltenbeschreibung

    Name und Einheit stammen aus der Kopfzeile der CSV-Datei; die Bedeutung folgt dem Heiztankmodell (Kapitel 8) und der Aufzeichnung (Kapitel 10).

    Spalten der Messreihe — Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten
    Nr.Spalte (CSV-Kopf) EinheitArtBedeutung
    1 Zeit (s) s Zeitachse Zeitstempel der Zeile (Modellzeit); eine Zeile je Rechenschritt mit Δt = 0,05 s.
    2 Füllstand (l) l Prozessgröße Wasserfüllstand im Tank (Tankvolumen 0,5 m³ = 500 l).
    3 Temperatur (°C) °C Prozessgröße Wassertemperatur, berechnet aus Energie und Wassermasse.
    4 Druck (bar) bar Prozessgröße Druck im Kopfraum (Dampf und Luft, Teildrücke addiert).
    5 Heizleistung (W) W Prozessgröße Aktuell wirkende Heizleistung (PT1-Verzögerung, τ = 12 s, bis 150 kW).
    6 B1 Füllstand max — Sensorbit (0/1) Melder oberer Füllstand: 1 ab 450 l, sonst 0.
    7 B2 Füllstand min — Sensorbit (0/1) Melder unterer Füllstand: 1 bei höchstens 50 l, sonst 0.
    8 B3 Temperatur ≥95 °C — Sensorbit (0/1) Melder Temperatur: 1 ab 95 °C, sonst 0.
    9 B4 Druck ≥2,8 bar — Sensorbit (0/1) Melder Druck: 1 ab 2,8 bar, sonst 0.

    Kennzahlen der Messreihe

    Alle Kennzahlen sind aus den Zeilen der CSV-Datei berechnet (über die gesamte Reihe, ohne Glättung) und beschreiben nur diesen einen Lauf. Sie sind keine Aussage über einen realen Tank.

    6.000Zeilen (Rechenschritte)
    300,00sabgedeckte Zeit
    0,05sZeitschritt Δt
    8aufgezeichnete Größen
    Kennzahlen je Prozessgröße — Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten
    GrößeEinheit AnzahlMinimum MaximumMittelwert AnfangswertEndwert
    Füllstand l 6.000 450,05konstant 450,05 450,050 450,05 450,05
    Temperatur °C 6.000 16,131t = 0,05 s 39,568t = 300,00 s 27,4043 16,131 39,568
    Druck bar 6.000 0,0000t = 0,30 s 0,0072t = 0,05 s 0,0000 0,0072 0,0000
    Heizleistung W 6.000 625,0t = 0,05 s 150.000,0t = 178,60 s 144.025,00 625,0 150.000,0

    Bei Extremwerten steht darunter der Zeitpunkt der ersten Zeile mit diesem Wert. Der Mittelwert ist der einfache Mittelwert über alle Zeilen (gleiche Zeitschritte).

    Sensorbits: Schaltzeitpunkte — Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten
    Sensorbit Zeilen mit 1 Anteil erste 1 bei danach wieder 0 bei Wechsel
    B1 Füllstand max 6.000 100,000 % 0,05 serste Zeile — 0
    B2 Füllstand min 0 0,000 % — — 0
    B3 Temperatur ≥95 °C 0 0,000 % — — 0
    B4 Druck ≥2,8 bar 0 0,000 % — — 0

    1 bedeutet: Melder aktiv (Schwelle erreicht), 0: nicht aktiv (Kapitel 8). „Wechsel“ zählt die Zeilen, in denen sich der Wert gegenüber der Vorzeile ändert.

    Messwerte

    Alle Zeilen der CSV-Datei, unverändert und je Seite 100 Zeilen. Suchen und Sortieren laufen auf dem Server, zu einer Zeile oder Zeit lässt sich springen. „Nr.“ ist eine laufende Zeilennummer und nicht Teil der CSV.

    101–200 von 6.000 Zeilen CSV herunterladen
    Messwerte — Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten
    Nr. Zeit (s) Füllstand (l) Temperatur (°C) Druck (bar) Heizleistung (W) B1 Füllstand max B2 Füllstand min B3 Temperatur ≥95 °C B4 Druck ≥2,8 bar
    101 5,05450,0516,2080,051611,61000
    102 5,1450,0516,2090,052021,61000
    103 5,15450,0516,2110,052429,81000
    104 5,2450,0516,2120,052836,41000
    105 5,25450,0516,2130,053241,21000
    106 5,3450,0516,2150,053644,41000
    107 5,35450,0516,2160,054045,81000
    108 5,4450,0516,2180,054445,71000
    109 5,45450,0516,2190,054843,81000
    110 5,5450,0516,2210,055240,31000
    111 5,55450,0516,2220,055635,11000
    112 5,6450,0516,2240,056028,31000
    113 5,65450,0516,2250,056419,81000
    114 5,7450,0516,2270,056809,81000
    115 5,75450,0516,2280,057198,11000
    116 5,8450,0516,230,057584,71000
    117 5,85450,0516,2320,057969,81000
    118 5,9450,0516,2330,058353,31000
    119 5,95450,0516,2350,058735,11000
    120 6,0450,0516,2360,059115,41000
    121 6,05450,0516,2380,059494,11000
    122 6,1450,0516,240,059871,21000
    123 6,15450,0516,2410,060246,71000
    124 6,2450,0516,2430,060620,71000
    125 6,25450,0516,2450,060993,11000
    126 6,3450,0516,2460,061364,01000
    127 6,35450,0516,2480,061733,31000
    128 6,4450,0516,250,062101,11000
    129 6,45450,0516,2510,062467,31000
    130 6,5450,0516,2530,062832,01000
    131 6,55450,0516,2550,063195,21000
    132 6,6450,0516,2560,063556,91000
    133 6,65450,0516,2580,063917,11000
    134 6,7450,0516,260,064275,81000
    135 6,75450,0516,2620,064633,01000
    136 6,8450,0516,2630,064988,61000
    137 6,85450,0516,2650,065342,91000
    138 6,9450,0516,2670,065695,61000
    139 6,95450,0516,2690,066046,91000
    140 7,0450,0516,2710,066396,71000
    141 7,05450,0516,2720,066745,01000
    142 7,1450,0516,2740,067091,91000
    143 7,15450,0516,2760,067437,41000
    144 7,2450,0516,2780,067781,41000
    145 7,25450,0516,280,068124,01000
    146 7,3450,0516,2820,068465,11000
    147 7,35450,0516,2830,068804,81000
    148 7,4450,0516,2850,069143,11000
    149 7,45450,0516,2870,069480,11000
    150 7,5450,0516,2890,069815,61000
    151 7,55450,0516,2910,070149,71000
    152 7,6450,0516,2930,070482,41000
    153 7,65450,0516,2950,070813,71000
    154 7,7450,0516,2970,071143,61000
    155 7,75450,0516,2990,071472,21000
    156 7,8450,0516,3010,071799,41000
    157 7,85450,0516,3030,072125,21000
    158 7,9450,0516,3050,072449,71000
    159 7,95450,0516,3070,072772,81000
    160 8,0450,0516,3090,073094,61000
    161 8,05450,0516,310,073415,11000
    162 8,1450,0516,3120,073734,21000
    163 8,15450,0516,3150,074051,91000
    164 8,2450,0516,3170,074368,41000
    165 8,25450,0516,3190,074683,51000
    166 8,3450,0516,3210,074997,31000
    167 8,35450,0516,3230,075309,81000
    168 8,4450,0516,3250,075621,11000
    169 8,45450,0516,3270,075931,01000
    170 8,5450,0516,3290,076239,61000
    171 8,55450,0516,3310,076546,91000
    172 8,6450,0516,3330,076853,01000
    173 8,65450,0516,3350,077157,81000
    174 8,7450,0516,3370,077461,31000
    175 8,75450,0516,3390,077763,51000
    176 8,8450,0516,3410,078064,51000
    177 8,85450,0516,3440,078364,21000
    178 8,9450,0516,3460,078662,71000
    179 8,95450,0516,3480,078959,91000
    180 9,0450,0516,350,079255,91000
    181 9,05450,0516,3520,079550,71000
    182 9,1450,0516,3540,079844,31000
    183 9,15450,0516,3560,080136,61000
    184 9,2450,0516,3590,080427,71000
    185 9,25450,0516,3610,080717,61000
    186 9,3450,0516,3630,081006,21000
    187 9,35450,0516,3650,081293,71000
    188 9,4450,0516,3670,081580,01000
    189 9,45450,0516,370,081865,11000
    190 9,5450,0516,3720,082149,01000
    191 9,55450,0516,3740,082431,71000
    192 9,6450,0516,3760,082713,21000
    193 9,65450,0516,3790,082993,61000
    194 9,7450,0516,3810,083272,81000
    195 9,75450,0516,3830,083550,81000
    196 9,8450,0516,3850,083827,71000
    197 9,85450,0516,3880,084103,41000
    198 9,9450,0516,390,084378,01000
    199 9,95450,0516,3920,084651,41000
    200 10,0450,0516,3950,084923,71000

    Quelle und Zitierhinweis

    Datenquelle: Eigene Messreihe, aufgezeichnet an der Modellfunktion compute_step (Schrittweite Δt = 0,05 s) laut Versuchsprotokoll der Bachelorarbeit (2026); Aufbau und Auswertung siehe Kapitel 10 — Fünf Testszenarien.

    Zitierhinweis

    Kotsch, A. H. (2026): Datensatz „Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten“ (6.000 Zeilen, Zeit 0,05–300,00 s). Anhang zur Bachelorarbeit „Digitale Zwillinge für SPS-gekoppelte Laboranlagen“, Duale Hochschule Sachsen — Studienakademie Glauchau. https://bachelorarbeit.kotsch.tech/de/daten/szenario-2-heizen (abgerufen am 30.09.2026).

    Grenzen der Aussage
    • Einordnung (Kapitel 10): Die Abweichungen sind mit dem Diskretisierungsfehler des Euler-Verfahrens vereinbar.
    • Grenze: Die Erwartung verwendet dieselben Parameter (τ = 12 s, 150 kW); geprüft ist die Umsetzung der Gleichungen, nicht ihre Übereinstimmung mit einem realen Heizglied.
    • Die Erwartungswerte stammen aus Handrechnung und analytischer Lösung mit den Parametern des Modells; eine Übereinstimmung belegt die richtige Umsetzung, nicht die Treffsicherheit gegenüber einem realen Tank. Jedes Szenario deckt nur einen Lauf mit festgelegten Randbedingungen ab. (Kapitel 10)
    • Ohne Messdaten eines realen Tanks bleibt die Validierung auf interne Konsistenz beschränkt. (Kapitel 11)

    Weitere Datensätze

    16 Zeilen · 2 Spalten Kennzahlen der Plattform Ansehen → 3.000 Zeilen · 9 Spalten Szenario 1 — Befüllung Ansehen → 25.809 Zeilen · 9 Spalten Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung Ansehen → 2.200 Zeilen · 9 Spalten Szenario 4 — Entleeren Ansehen → 1.200 Zeilen · 9 Spalten Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank Ansehen → 5 Zeilen · 4 Spalten Fünf Testszenarien — Erwartung gegen Messung Ansehen →