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.

10.101–10.200 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max
10.101	805,05	450,05	80,66	150000,0	1
10.102	805,1	450,05	80,664	150000,0	1
10.103	805,15	450,05	80,669	150000,0	1
10.104	805,2	450,05	80,673	150000,0	1
10.105	805,25	450,05	80,677	150000,0	1
10.106	805,3	450,05	80,681	150000,0	1
10.107	805,35	450,05	80,685	150000,0	1
10.108	805,4	450,05	80,689	150000,0	1
10.109	805,45	450,05	80,693	150000,0	1
10.110	805,5	450,05	80,697	150000,0	1
10.111	805,55	450,05	80,701	150000,0	1
10.112	805,6	450,05	80,705	150000,0	1
10.113	805,65	450,05	80,709	150000,0	1
10.114	805,7	450,05	80,713	150000,0	1
10.115	805,75	450,05	80,717	150000,0	1
10.116	805,8	450,05	80,721	150000,0	1
10.117	805,85	450,05	80,726	150000,0	1
10.118	805,9	450,05	80,73	150000,0	1
10.119	805,95	450,05	80,734	150000,0	1
10.120	806,0	450,05	80,738	150000,0	1
10.121	806,05	450,05	80,742	150000,0	1
10.122	806,1	450,05	80,746	150000,0	1
10.123	806,15	450,05	80,75	150000,0	1
10.124	806,2	450,05	80,754	150000,0	1
10.125	806,25	450,05	80,758	150000,0	1
10.126	806,3	450,05	80,762	150000,0	1
10.127	806,35	450,05	80,766	150000,0	1
10.128	806,4	450,05	80,77	150000,0	1
10.129	806,45	450,05	80,774	150000,0	1
10.130	806,5	450,05	80,778	150000,0	1
10.131	806,55	450,05	80,782	150000,0	1
10.132	806,6	450,05	80,787	150000,0	1
10.133	806,65	450,05	80,791	150000,0	1
10.134	806,7	450,05	80,795	150000,0	1
10.135	806,75	450,05	80,799	150000,0	1
10.136	806,8	450,05	80,803	150000,0	1
10.137	806,85	450,05	80,807	150000,0	1
10.138	806,9	450,05	80,811	150000,0	1
10.139	806,95	450,05	80,815	150000,0	1
10.140	807,0	450,05	80,819	150000,0	1
10.141	807,05	450,05	80,823	150000,0	1
10.142	807,1	450,05	80,827	150000,0	1
10.143	807,15	450,05	80,831	150000,0	1
10.144	807,2	450,05	80,835	150000,0	1
10.145	807,25	450,05	80,839	150000,0	1
10.146	807,3	450,05	80,843	150000,0	1
10.147	807,35	450,05	80,848	150000,0	1
10.148	807,4	450,05	80,852	150000,0	1
10.149	807,45	450,05	80,856	150000,0	1
10.150	807,5	450,05	80,86	150000,0	1
10.151	807,55	450,05	80,864	150000,0	1
10.152	807,6	450,05	80,868	150000,0	1
10.153	807,65	450,05	80,872	150000,0	1
10.154	807,7	450,05	80,876	150000,0	1
10.155	807,75	450,05	80,88	150000,0	1
10.156	807,8	450,05	80,884	150000,0	1
10.157	807,85	450,05	80,888	150000,0	1
10.158	807,9	450,05	80,892	150000,0	1
10.159	807,95	450,05	80,896	150000,0	1
10.160	808,0	450,05	80,9	150000,0	1
10.161	808,05	450,05	80,905	150000,0	1
10.162	808,1	450,05	80,909	150000,0	1
10.163	808,15	450,05	80,913	150000,0	1
10.164	808,2	450,05	80,917	150000,0	1
10.165	808,25	450,05	80,921	150000,0	1
10.166	808,3	450,05	80,925	150000,0	1
10.167	808,35	450,05	80,929	150000,0	1
10.168	808,4	450,05	80,933	150000,0	1
10.169	808,45	450,05	80,937	150000,0	1
10.170	808,5	450,05	80,941	150000,0	1
10.171	808,55	450,05	80,945	150000,0	1
10.172	808,6	450,05	80,949	150000,0	1
10.173	808,65	450,05	80,953	150000,0	1
10.174	808,7	450,05	80,957	150000,0	1
10.175	808,75	450,05	80,961	150000,0	1
10.176	808,8	450,05	80,966	150000,0	1
10.177	808,85	450,05	80,97	150000,0	1
10.178	808,9	450,05	80,974	150000,0	1
10.179	808,95	450,05	80,978	150000,0	1
10.180	809,0	450,05	80,982	150000,0	1
10.181	809,05	450,05	80,986	150000,0	1
10.182	809,1	450,05	80,99	150000,0	1
10.183	809,15	450,05	80,994	150000,0	1
10.184	809,2	450,05	80,998	150000,0	1
10.185	809,25	450,05	81,002	150000,0	1
10.186	809,3	450,05	81,006	150000,0	1
10.187	809,35	450,05	81,01	150000,0	1
10.188	809,4	450,05	81,014	150000,0	1
10.189	809,45	450,05	81,018	150000,0	1
10.190	809,5	450,05	81,022	150000,0	1
10.191	809,55	450,05	81,027	150000,0	1
10.192	809,6	450,05	81,031	150000,0	1
10.193	809,65	450,05	81,035	150000,0	1
10.194	809,7	450,05	81,039	150000,0	1
10.195	809,75	450,05	81,043	150000,0	1
10.196	809,8	450,05	81,047	150000,0	1
10.197	809,85	450,05	81,051	150000,0	1
10.198	809,9	450,05	81,055	150000,0	1
10.199	809,95	450,05	81,059	150000,0	1
10.200	810,0	450,05	81,063	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 →