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.

10.601–10.700 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max
10.601	830,05	450,05	82,694	150000,0	1
10.602	830,1	450,05	82,699	150000,0	1
10.603	830,15	450,05	82,703	150000,0	1
10.604	830,2	450,05	82,707	150000,0	1
10.605	830,25	450,05	82,711	150000,0	1
10.606	830,3	450,05	82,715	150000,0	1
10.607	830,35	450,05	82,719	150000,0	1
10.608	830,4	450,05	82,723	150000,0	1
10.609	830,45	450,05	82,727	150000,0	1
10.610	830,5	450,05	82,731	150000,0	1
10.611	830,55	450,05	82,735	150000,0	1
10.612	830,6	450,05	82,739	150000,0	1
10.613	830,65	450,05	82,743	150000,0	1
10.614	830,7	450,05	82,747	150000,0	1
10.615	830,75	450,05	82,751	150000,0	1
10.616	830,8	450,05	82,756	150000,0	1
10.617	830,85	450,05	82,76	150000,0	1
10.618	830,9	450,05	82,764	150000,0	1
10.619	830,95	450,05	82,768	150000,0	1
10.620	831,0	450,05	82,772	150000,0	1
10.621	831,05	450,05	82,776	150000,0	1
10.622	831,1	450,05	82,78	150000,0	1
10.623	831,15	450,05	82,784	150000,0	1
10.624	831,2	450,05	82,788	150000,0	1
10.625	831,25	450,05	82,792	150000,0	1
10.626	831,3	450,05	82,796	150000,0	1
10.627	831,35	450,05	82,8	150000,0	1
10.628	831,4	450,05	82,804	150000,0	1
10.629	831,45	450,05	82,808	150000,0	1
10.630	831,5	450,05	82,812	150000,0	1
10.631	831,55	450,05	82,817	150000,0	1
10.632	831,6	450,05	82,821	150000,0	1
10.633	831,65	450,05	82,825	150000,0	1
10.634	831,7	450,05	82,829	150000,0	1
10.635	831,75	450,05	82,833	150000,0	1
10.636	831,8	450,05	82,837	150000,0	1
10.637	831,85	450,05	82,841	150000,0	1
10.638	831,9	450,05	82,845	150000,0	1
10.639	831,95	450,05	82,849	150000,0	1
10.640	832,0	450,05	82,853	150000,0	1
10.641	832,05	450,05	82,857	150000,0	1
10.642	832,1	450,05	82,861	150000,0	1
10.643	832,15	450,05	82,865	150000,0	1
10.644	832,2	450,05	82,869	150000,0	1
10.645	832,25	450,05	82,873	150000,0	1
10.646	832,3	450,05	82,878	150000,0	1
10.647	832,35	450,05	82,882	150000,0	1
10.648	832,4	450,05	82,886	150000,0	1
10.649	832,45	450,05	82,89	150000,0	1
10.650	832,5	450,05	82,894	150000,0	1
10.651	832,55	450,05	82,898	150000,0	1
10.652	832,6	450,05	82,902	150000,0	1
10.653	832,65	450,05	82,906	150000,0	1
10.654	832,7	450,05	82,91	150000,0	1
10.655	832,75	450,05	82,914	150000,0	1
10.656	832,8	450,05	82,918	150000,0	1
10.657	832,85	450,05	82,922	150000,0	1
10.658	832,9	450,05	82,926	150000,0	1
10.659	832,95	450,05	82,93	150000,0	1
10.660	833,0	450,05	82,935	150000,0	1
10.661	833,05	450,05	82,939	150000,0	1
10.662	833,1	450,05	82,943	150000,0	1
10.663	833,15	450,05	82,947	150000,0	1
10.664	833,2	450,05	82,951	150000,0	1
10.665	833,25	450,05	82,955	150000,0	1
10.666	833,3	450,05	82,959	150000,0	1
10.667	833,35	450,05	82,963	150000,0	1
10.668	833,4	450,05	82,967	150000,0	1
10.669	833,45	450,05	82,971	150000,0	1
10.670	833,5	450,05	82,975	150000,0	1
10.671	833,55	450,05	82,979	150000,0	1
10.672	833,6	450,05	82,983	150000,0	1
10.673	833,65	450,05	82,987	150000,0	1
10.674	833,7	450,05	82,991	150000,0	1
10.675	833,75	450,05	82,996	150000,0	1
10.676	833,8	450,05	83,0	150000,0	1
10.677	833,85	450,05	83,004	150000,0	1
10.678	833,9	450,05	83,008	150000,0	1
10.679	833,95	450,05	83,012	150000,0	1
10.680	834,0	450,05	83,016	150000,0	1
10.681	834,05	450,05	83,02	150000,0	1
10.682	834,1	450,05	83,024	150000,0	1
10.683	834,15	450,05	83,028	150000,0	1
10.684	834,2	450,05	83,032	150000,0	1
10.685	834,25	450,05	83,036	150000,0	1
10.686	834,3	450,05	83,04	150000,0	1
10.687	834,35	450,05	83,044	150000,0	1
10.688	834,4	450,05	83,048	150000,0	1
10.689	834,45	450,05	83,052	150000,0	1
10.690	834,5	450,05	83,057	150000,0	1
10.691	834,55	450,05	83,061	150000,0	1
10.692	834,6	450,05	83,065	150000,0	1
10.693	834,65	450,05	83,069	150000,0	1
10.694	834,7	450,05	83,073	150000,0	1
10.695	834,75	450,05	83,077	150000,0	1
10.696	834,8	450,05	83,081	150000,0	1
10.697	834,85	450,05	83,085	150000,0	1
10.698	834,9	450,05	83,089	150000,0	1
10.699	834,95	450,05	83,093	150000,0	1
10.700	835,0	450,05	83,097	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 →