Messreihe · Kapitel 10

Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Weiterheizen bis zum Sieden. B4 schaltet im ersten Schritt nach Überschreiten von 2,8 bar (t = 1470 s); nach 120 s Entlüftung wieder 0,0 bar.

Szenario: 3 Druckaufbau
Erwartung (Kriterium): B4 bei Überschreiten von 2,8 bar
Messung: B4 im ersten Schritt danach (t = 1470,45 s); nach 120 s Entlüftung 0,0 bar
Ergebnis: bestanden
Zeilen: 25.809
Zeitbereich: 300,05–1.590,45 s
Zeitschritt: Δt = 0,05 s
Spalten: 9

CSV herunterladen Zum Kapitel: Kapitel 10 — Fünf Testszenarien

Diagramm
Spalten
Kennzahlen
Werte
Quelle und Zitierhinweis

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.

Für das interaktive Diagramm wird JavaScript benötigt. Stattdessen eine Stichprobe aus der Messreihe (zwölf gleichmäßig verteilte Zeilen); alle Werte stehen in der Tabelle weiter unten und im CSV.

Stichprobe der Messreihe
Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Druck (bar)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max	B3 Temperatur ≥95 °C
1	300,05	450,05	39,572	0,0	150000,0	1	0
2.347	417,35	450,05	49,116	0,0	150000,0	1	0
4.693	534,65	450,05	58,66	0,0	150000,0	1	0
7.040	652,0	450,05	68,208	0,0	150000,0	1	0
9.386	769,3	450,05	77,752	0,0	150000,0	1	0
11.732	886,6	450,05	87,296	0,0	150000,0	1	0
14.078	1003,9	450,05	96,839	0,0	150000,0	1	1
16.424	1121,2	448,9	105,269	0,6802	150000,0	0	1
18.770	1238,5	445,82	111,907	0,9662	150000,0	0	1
21.117	1355,85	441,75	117,693	0,7928	150000,0	0	1
23.463	1473,15	433,91	119,962	0,7953	150000,0	0	1
25.809	1590,45	404,91	100,511	0,0	150000,0	0	1

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 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Spalte (CSV-Kopf)	Einheit	Art	Bedeutung
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.

25.809Zeilen (Rechenschritte)

1.290,45sabgedeckte Zeit

0,05sZeitschritt Δt

8aufgezeichnete Größen

Kennzahlen je Prozessgröße — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Größe	Einheit	Anzahl	Minimum	Maximum	Mittelwert	Anfangswert	Endwert
Füllstand	l	25.809	404,91t = 1.590,45 s	450,05t = 300,05 s	444,898	450,05	404,91
Temperatur	°C	25.809	39,572t = 300,05 s	122,732t = 1.470,40 s	87,1250	39,572	100,511
Druck	bar	25.809	0,0000t = 300,05 s	2,8048t = 1.470,45 s	0,3462	0,0000	0,0000
Heizleistung	W	25.809	150.000,0konstant	150.000,0	150.000,00	150.000,0	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 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Sensorbit	Zeilen mit 1	Anteil	erste 1 bei	danach wieder 0 bei	Wechsel
B1 Füllstand max	15.020	58,197 %	300,05 serste Zeile	1.051,05 s	1
B2 Füllstand min	0	0,000 %	—	—	0
B3 Temperatur ≥95 °C	12.184	47,208 %	981,30 s	—	1
B4 Druck ≥2,8 bar	1	0,004 %	1.470,45 s	1.470,50 s	2

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.

10.001–10.100 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max
10.001	800,05	450,05	80,254	150000,0	1
10.002	800,1	450,05	80,258	150000,0	1
10.003	800,15	450,05	80,262	150000,0	1
10.004	800,2	450,05	80,266	150000,0	1
10.005	800,25	450,05	80,27	150000,0	1
10.006	800,3	450,05	80,274	150000,0	1
10.007	800,35	450,05	80,278	150000,0	1
10.008	800,4	450,05	80,282	150000,0	1
10.009	800,45	450,05	80,286	150000,0	1
10.010	800,5	450,05	80,29	150000,0	1
10.011	800,55	450,05	80,294	150000,0	1
10.012	800,6	450,05	80,298	150000,0	1
10.013	800,65	450,05	80,302	150000,0	1
10.014	800,7	450,05	80,306	150000,0	1
10.015	800,75	450,05	80,311	150000,0	1
10.016	800,8	450,05	80,315	150000,0	1
10.017	800,85	450,05	80,319	150000,0	1
10.018	800,9	450,05	80,323	150000,0	1
10.019	800,95	450,05	80,327	150000,0	1
10.020	801,0	450,05	80,331	150000,0	1
10.021	801,05	450,05	80,335	150000,0	1
10.022	801,1	450,05	80,339	150000,0	1
10.023	801,15	450,05	80,343	150000,0	1
10.024	801,2	450,05	80,347	150000,0	1
10.025	801,25	450,05	80,351	150000,0	1
10.026	801,3	450,05	80,355	150000,0	1
10.027	801,35	450,05	80,359	150000,0	1
10.028	801,4	450,05	80,363	150000,0	1
10.029	801,45	450,05	80,368	150000,0	1
10.030	801,5	450,05	80,372	150000,0	1
10.031	801,55	450,05	80,376	150000,0	1
10.032	801,6	450,05	80,38	150000,0	1
10.033	801,65	450,05	80,384	150000,0	1
10.034	801,7	450,05	80,388	150000,0	1
10.035	801,75	450,05	80,392	150000,0	1
10.036	801,8	450,05	80,396	150000,0	1
10.037	801,85	450,05	80,4	150000,0	1
10.038	801,9	450,05	80,404	150000,0	1
10.039	801,95	450,05	80,408	150000,0	1
10.040	802,0	450,05	80,412	150000,0	1
10.041	802,05	450,05	80,416	150000,0	1
10.042	802,1	450,05	80,42	150000,0	1
10.043	802,15	450,05	80,424	150000,0	1
10.044	802,2	450,05	80,429	150000,0	1
10.045	802,25	450,05	80,433	150000,0	1
10.046	802,3	450,05	80,437	150000,0	1
10.047	802,35	450,05	80,441	150000,0	1
10.048	802,4	450,05	80,445	150000,0	1
10.049	802,45	450,05	80,449	150000,0	1
10.050	802,5	450,05	80,453	150000,0	1
10.051	802,55	450,05	80,457	150000,0	1
10.052	802,6	450,05	80,461	150000,0	1
10.053	802,65	450,05	80,465	150000,0	1
10.054	802,7	450,05	80,469	150000,0	1
10.055	802,75	450,05	80,473	150000,0	1
10.056	802,8	450,05	80,477	150000,0	1
10.057	802,85	450,05	80,481	150000,0	1
10.058	802,9	450,05	80,485	150000,0	1
10.059	802,95	450,05	80,49	150000,0	1
10.060	803,0	450,05	80,494	150000,0	1
10.061	803,05	450,05	80,498	150000,0	1
10.062	803,1	450,05	80,502	150000,0	1
10.063	803,15	450,05	80,506	150000,0	1
10.064	803,2	450,05	80,51	150000,0	1
10.065	803,25	450,05	80,514	150000,0	1
10.066	803,3	450,05	80,518	150000,0	1
10.067	803,35	450,05	80,522	150000,0	1
10.068	803,4	450,05	80,526	150000,0	1
10.069	803,45	450,05	80,53	150000,0	1
10.070	803,5	450,05	80,534	150000,0	1
10.071	803,55	450,05	80,538	150000,0	1
10.072	803,6	450,05	80,542	150000,0	1
10.073	803,65	450,05	80,547	150000,0	1
10.074	803,7	450,05	80,551	150000,0	1
10.075	803,75	450,05	80,555	150000,0	1
10.076	803,8	450,05	80,559	150000,0	1
10.077	803,85	450,05	80,563	150000,0	1
10.078	803,9	450,05	80,567	150000,0	1
10.079	803,95	450,05	80,571	150000,0	1
10.080	804,0	450,05	80,575	150000,0	1
10.081	804,05	450,05	80,579	150000,0	1
10.082	804,1	450,05	80,583	150000,0	1
10.083	804,15	450,05	80,587	150000,0	1
10.084	804,2	450,05	80,591	150000,0	1
10.085	804,25	450,05	80,595	150000,0	1
10.086	804,3	450,05	80,599	150000,0	1
10.087	804,35	450,05	80,603	150000,0	1
10.088	804,4	450,05	80,608	150000,0	1
10.089	804,45	450,05	80,612	150000,0	1
10.090	804,5	450,05	80,616	150000,0	1
10.091	804,55	450,05	80,62	150000,0	1
10.092	804,6	450,05	80,624	150000,0	1
10.093	804,65	450,05	80,628	150000,0	1
10.094	804,7	450,05	80,632	150000,0	1
10.095	804,75	450,05	80,636	150000,0	1
10.096	804,8	450,05	80,64	150000,0	1
10.097	804,85	450,05	80,644	150000,0	1
10.098	804,9	450,05	80,648	150000,0	1
10.099	804,95	450,05	80,652	150000,0	1
10.100	805,0	450,05	80,656	150000,0	1

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 3 — Druckaufbau und Entlüftung“ (25.809 Zeilen, Zeit 300,05–1.590,45 s). Anhang zur Bachelorarbeit „Digitale Zwillinge für SPS-gekoppelte Laboranlagen“, Duale Hochschule Sachsen — Studienakademie Glauchau. https://bachelorarbeit.kotsch.tech/de/daten/szenario-3-druckaufbau (abgerufen am 02.10.2026).

Grenzen der Aussage

Einordnung (Kapitel 10): B4 wird in genau dem Schritt gesetzt, in dem die Schwelle überschritten wird.
Grenze: Der berechnete Druck verläuft sägezahnartig; die Schwelle wird von einer einzelnen Druckspitze überschritten, und der Zeitpunkt hängt am Schwankungsband. In zwölf Zeilen (ab t = 1051,05 s) steht der auf 0,01 l gerundete Füllstand bei 450,0 l, B1 ist aber schon 0; das ist mit der Rundung der Aufzeichnung vereinbar.
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 → 6.000 Zeilen · 9 Spalten Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten 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 →