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.

10.401–10.500 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max
10.401	820,05	450,05	81,881	150000,0	1
10.402	820,1	450,05	81,885	150000,0	1
10.403	820,15	450,05	81,889	150000,0	1
10.404	820,2	450,05	81,893	150000,0	1
10.405	820,25	450,05	81,897	150000,0	1
10.406	820,3	450,05	81,901	150000,0	1
10.407	820,35	450,05	81,905	150000,0	1
10.408	820,4	450,05	81,909	150000,0	1
10.409	820,45	450,05	81,913	150000,0	1
10.410	820,5	450,05	81,917	150000,0	1
10.411	820,55	450,05	81,922	150000,0	1
10.412	820,6	450,05	81,926	150000,0	1
10.413	820,65	450,05	81,93	150000,0	1
10.414	820,7	450,05	81,934	150000,0	1
10.415	820,75	450,05	81,938	150000,0	1
10.416	820,8	450,05	81,942	150000,0	1
10.417	820,85	450,05	81,946	150000,0	1
10.418	820,9	450,05	81,95	150000,0	1
10.419	820,95	450,05	81,954	150000,0	1
10.420	821,0	450,05	81,958	150000,0	1
10.421	821,05	450,05	81,962	150000,0	1
10.422	821,1	450,05	81,966	150000,0	1
10.423	821,15	450,05	81,97	150000,0	1
10.424	821,2	450,05	81,974	150000,0	1
10.425	821,25	450,05	81,978	150000,0	1
10.426	821,3	450,05	81,983	150000,0	1
10.427	821,35	450,05	81,987	150000,0	1
10.428	821,4	450,05	81,991	150000,0	1
10.429	821,45	450,05	81,995	150000,0	1
10.430	821,5	450,05	81,999	150000,0	1
10.431	821,55	450,05	82,003	150000,0	1
10.432	821,6	450,05	82,007	150000,0	1
10.433	821,65	450,05	82,011	150000,0	1
10.434	821,7	450,05	82,015	150000,0	1
10.435	821,75	450,05	82,019	150000,0	1
10.436	821,8	450,05	82,023	150000,0	1
10.437	821,85	450,05	82,027	150000,0	1
10.438	821,9	450,05	82,031	150000,0	1
10.439	821,95	450,05	82,035	150000,0	1
10.440	822,0	450,05	82,04	150000,0	1
10.441	822,05	450,05	82,044	150000,0	1
10.442	822,1	450,05	82,048	150000,0	1
10.443	822,15	450,05	82,052	150000,0	1
10.444	822,2	450,05	82,056	150000,0	1
10.445	822,25	450,05	82,06	150000,0	1
10.446	822,3	450,05	82,064	150000,0	1
10.447	822,35	450,05	82,068	150000,0	1
10.448	822,4	450,05	82,072	150000,0	1
10.449	822,45	450,05	82,076	150000,0	1
10.450	822,5	450,05	82,08	150000,0	1
10.451	822,55	450,05	82,084	150000,0	1
10.452	822,6	450,05	82,088	150000,0	1
10.453	822,65	450,05	82,092	150000,0	1
10.454	822,7	450,05	82,096	150000,0	1
10.455	822,75	450,05	82,101	150000,0	1
10.456	822,8	450,05	82,105	150000,0	1
10.457	822,85	450,05	82,109	150000,0	1
10.458	822,9	450,05	82,113	150000,0	1
10.459	822,95	450,05	82,117	150000,0	1
10.460	823,0	450,05	82,121	150000,0	1
10.461	823,05	450,05	82,125	150000,0	1
10.462	823,1	450,05	82,129	150000,0	1
10.463	823,15	450,05	82,133	150000,0	1
10.464	823,2	450,05	82,137	150000,0	1
10.465	823,25	450,05	82,141	150000,0	1
10.466	823,3	450,05	82,145	150000,0	1
10.467	823,35	450,05	82,149	150000,0	1
10.468	823,4	450,05	82,153	150000,0	1
10.469	823,45	450,05	82,157	150000,0	1
10.470	823,5	450,05	82,162	150000,0	1
10.471	823,55	450,05	82,166	150000,0	1
10.472	823,6	450,05	82,17	150000,0	1
10.473	823,65	450,05	82,174	150000,0	1
10.474	823,7	450,05	82,178	150000,0	1
10.475	823,75	450,05	82,182	150000,0	1
10.476	823,8	450,05	82,186	150000,0	1
10.477	823,85	450,05	82,19	150000,0	1
10.478	823,9	450,05	82,194	150000,0	1
10.479	823,95	450,05	82,198	150000,0	1
10.480	824,0	450,05	82,202	150000,0	1
10.481	824,05	450,05	82,206	150000,0	1
10.482	824,1	450,05	82,21	150000,0	1
10.483	824,15	450,05	82,214	150000,0	1
10.484	824,2	450,05	82,219	150000,0	1
10.485	824,25	450,05	82,223	150000,0	1
10.486	824,3	450,05	82,227	150000,0	1
10.487	824,35	450,05	82,231	150000,0	1
10.488	824,4	450,05	82,235	150000,0	1
10.489	824,45	450,05	82,239	150000,0	1
10.490	824,5	450,05	82,243	150000,0	1
10.491	824,55	450,05	82,247	150000,0	1
10.492	824,6	450,05	82,251	150000,0	1
10.493	824,65	450,05	82,255	150000,0	1
10.494	824,7	450,05	82,259	150000,0	1
10.495	824,75	450,05	82,263	150000,0	1
10.496	824,8	450,05	82,267	150000,0	1
10.497	824,85	450,05	82,271	150000,0	1
10.498	824,9	450,05	82,275	150000,0	1
10.499	824,95	450,05	82,28	150000,0	1
10.500	825,0	450,05	82,284	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 →