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.

10.701–10.800 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max
10.701	835,05	450,05	83,101	150000,0	1
10.702	835,1	450,05	83,105	150000,0	1
10.703	835,15	450,05	83,109	150000,0	1
10.704	835,2	450,05	83,114	150000,0	1
10.705	835,25	450,05	83,118	150000,0	1
10.706	835,3	450,05	83,122	150000,0	1
10.707	835,35	450,05	83,126	150000,0	1
10.708	835,4	450,05	83,13	150000,0	1
10.709	835,45	450,05	83,134	150000,0	1
10.710	835,5	450,05	83,138	150000,0	1
10.711	835,55	450,05	83,142	150000,0	1
10.712	835,6	450,05	83,146	150000,0	1
10.713	835,65	450,05	83,15	150000,0	1
10.714	835,7	450,05	83,154	150000,0	1
10.715	835,75	450,05	83,158	150000,0	1
10.716	835,8	450,05	83,162	150000,0	1
10.717	835,85	450,05	83,166	150000,0	1
10.718	835,9	450,05	83,17	150000,0	1
10.719	835,95	450,05	83,175	150000,0	1
10.720	836,0	450,05	83,179	150000,0	1
10.721	836,05	450,05	83,183	150000,0	1
10.722	836,1	450,05	83,187	150000,0	1
10.723	836,15	450,05	83,191	150000,0	1
10.724	836,2	450,05	83,195	150000,0	1
10.725	836,25	450,05	83,199	150000,0	1
10.726	836,3	450,05	83,203	150000,0	1
10.727	836,35	450,05	83,207	150000,0	1
10.728	836,4	450,05	83,211	150000,0	1
10.729	836,45	450,05	83,215	150000,0	1
10.730	836,5	450,05	83,219	150000,0	1
10.731	836,55	450,05	83,223	150000,0	1
10.732	836,6	450,05	83,227	150000,0	1
10.733	836,65	450,05	83,231	150000,0	1
10.734	836,7	450,05	83,236	150000,0	1
10.735	836,75	450,05	83,24	150000,0	1
10.736	836,8	450,05	83,244	150000,0	1
10.737	836,85	450,05	83,248	150000,0	1
10.738	836,9	450,05	83,252	150000,0	1
10.739	836,95	450,05	83,256	150000,0	1
10.740	837,0	450,05	83,26	150000,0	1
10.741	837,05	450,05	83,264	150000,0	1
10.742	837,1	450,05	83,268	150000,0	1
10.743	837,15	450,05	83,272	150000,0	1
10.744	837,2	450,05	83,276	150000,0	1
10.745	837,25	450,05	83,28	150000,0	1
10.746	837,3	450,05	83,284	150000,0	1
10.747	837,35	450,05	83,288	150000,0	1
10.748	837,4	450,05	83,293	150000,0	1
10.749	837,45	450,05	83,297	150000,0	1
10.750	837,5	450,05	83,301	150000,0	1
10.751	837,55	450,05	83,305	150000,0	1
10.752	837,6	450,05	83,309	150000,0	1
10.753	837,65	450,05	83,313	150000,0	1
10.754	837,7	450,05	83,317	150000,0	1
10.755	837,75	450,05	83,321	150000,0	1
10.756	837,8	450,05	83,325	150000,0	1
10.757	837,85	450,05	83,329	150000,0	1
10.758	837,9	450,05	83,333	150000,0	1
10.759	837,95	450,05	83,337	150000,0	1
10.760	838,0	450,05	83,341	150000,0	1
10.761	838,05	450,05	83,345	150000,0	1
10.762	838,1	450,05	83,349	150000,0	1
10.763	838,15	450,05	83,354	150000,0	1
10.764	838,2	450,05	83,358	150000,0	1
10.765	838,25	450,05	83,362	150000,0	1
10.766	838,3	450,05	83,366	150000,0	1
10.767	838,35	450,05	83,37	150000,0	1
10.768	838,4	450,05	83,374	150000,0	1
10.769	838,45	450,05	83,378	150000,0	1
10.770	838,5	450,05	83,382	150000,0	1
10.771	838,55	450,05	83,386	150000,0	1
10.772	838,6	450,05	83,39	150000,0	1
10.773	838,65	450,05	83,394	150000,0	1
10.774	838,7	450,05	83,398	150000,0	1
10.775	838,75	450,05	83,402	150000,0	1
10.776	838,8	450,05	83,406	150000,0	1
10.777	838,85	450,05	83,41	150000,0	1
10.778	838,9	450,05	83,415	150000,0	1
10.779	838,95	450,05	83,419	150000,0	1
10.780	839,0	450,05	83,423	150000,0	1
10.781	839,05	450,05	83,427	150000,0	1
10.782	839,1	450,05	83,431	150000,0	1
10.783	839,15	450,05	83,435	150000,0	1
10.784	839,2	450,05	83,439	150000,0	1
10.785	839,25	450,05	83,443	150000,0	1
10.786	839,3	450,05	83,447	150000,0	1
10.787	839,35	450,05	83,451	150000,0	1
10.788	839,4	450,05	83,455	150000,0	1
10.789	839,45	450,05	83,459	150000,0	1
10.790	839,5	450,05	83,463	150000,0	1
10.791	839,55	450,05	83,467	150000,0	1
10.792	839,6	450,05	83,472	150000,0	1
10.793	839,65	450,05	83,476	150000,0	1
10.794	839,7	450,05	83,48	150000,0	1
10.795	839,75	450,05	83,484	150000,0	1
10.796	839,8	450,05	83,488	150000,0	1
10.797	839,85	450,05	83,492	150000,0	1
10.798	839,9	450,05	83,496	150000,0	1
10.799	839,95	450,05	83,5	150000,0	1
10.800	840,0	450,05	83,504	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 →