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.

10.801–10.900 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max
10.801	840,05	450,05	83,508	150000,0	1
10.802	840,1	450,05	83,512	150000,0	1
10.803	840,15	450,05	83,516	150000,0	1
10.804	840,2	450,05	83,52	150000,0	1
10.805	840,25	450,05	83,524	150000,0	1
10.806	840,3	450,05	83,528	150000,0	1
10.807	840,35	450,05	83,533	150000,0	1
10.808	840,4	450,05	83,537	150000,0	1
10.809	840,45	450,05	83,541	150000,0	1
10.810	840,5	450,05	83,545	150000,0	1
10.811	840,55	450,05	83,549	150000,0	1
10.812	840,6	450,05	83,553	150000,0	1
10.813	840,65	450,05	83,557	150000,0	1
10.814	840,7	450,05	83,561	150000,0	1
10.815	840,75	450,05	83,565	150000,0	1
10.816	840,8	450,05	83,569	150000,0	1
10.817	840,85	450,05	83,573	150000,0	1
10.818	840,9	450,05	83,577	150000,0	1
10.819	840,95	450,05	83,581	150000,0	1
10.820	841,0	450,05	83,585	150000,0	1
10.821	841,05	450,05	83,589	150000,0	1
10.822	841,1	450,05	83,594	150000,0	1
10.823	841,15	450,05	83,598	150000,0	1
10.824	841,2	450,05	83,602	150000,0	1
10.825	841,25	450,05	83,606	150000,0	1
10.826	841,3	450,05	83,61	150000,0	1
10.827	841,35	450,05	83,614	150000,0	1
10.828	841,4	450,05	83,618	150000,0	1
10.829	841,45	450,05	83,622	150000,0	1
10.830	841,5	450,05	83,626	150000,0	1
10.831	841,55	450,05	83,63	150000,0	1
10.832	841,6	450,05	83,634	150000,0	1
10.833	841,65	450,05	83,638	150000,0	1
10.834	841,7	450,05	83,642	150000,0	1
10.835	841,75	450,05	83,646	150000,0	1
10.836	841,8	450,05	83,651	150000,0	1
10.837	841,85	450,05	83,655	150000,0	1
10.838	841,9	450,05	83,659	150000,0	1
10.839	841,95	450,05	83,663	150000,0	1
10.840	842,0	450,05	83,667	150000,0	1
10.841	842,05	450,05	83,671	150000,0	1
10.842	842,1	450,05	83,675	150000,0	1
10.843	842,15	450,05	83,679	150000,0	1
10.844	842,2	450,05	83,683	150000,0	1
10.845	842,25	450,05	83,687	150000,0	1
10.846	842,3	450,05	83,691	150000,0	1
10.847	842,35	450,05	83,695	150000,0	1
10.848	842,4	450,05	83,699	150000,0	1
10.849	842,45	450,05	83,703	150000,0	1
10.850	842,5	450,05	83,707	150000,0	1
10.851	842,55	450,05	83,712	150000,0	1
10.852	842,6	450,05	83,716	150000,0	1
10.853	842,65	450,05	83,72	150000,0	1
10.854	842,7	450,05	83,724	150000,0	1
10.855	842,75	450,05	83,728	150000,0	1
10.856	842,8	450,05	83,732	150000,0	1
10.857	842,85	450,05	83,736	150000,0	1
10.858	842,9	450,05	83,74	150000,0	1
10.859	842,95	450,05	83,744	150000,0	1
10.860	843,0	450,05	83,748	150000,0	1
10.861	843,05	450,05	83,752	150000,0	1
10.862	843,1	450,05	83,756	150000,0	1
10.863	843,15	450,05	83,76	150000,0	1
10.864	843,2	450,05	83,764	150000,0	1
10.865	843,25	450,05	83,768	150000,0	1
10.866	843,3	450,05	83,773	150000,0	1
10.867	843,35	450,05	83,777	150000,0	1
10.868	843,4	450,05	83,781	150000,0	1
10.869	843,45	450,05	83,785	150000,0	1
10.870	843,5	450,05	83,789	150000,0	1
10.871	843,55	450,05	83,793	150000,0	1
10.872	843,6	450,05	83,797	150000,0	1
10.873	843,65	450,05	83,801	150000,0	1
10.874	843,7	450,05	83,805	150000,0	1
10.875	843,75	450,05	83,809	150000,0	1
10.876	843,8	450,05	83,813	150000,0	1
10.877	843,85	450,05	83,817	150000,0	1
10.878	843,9	450,05	83,821	150000,0	1
10.879	843,95	450,05	83,825	150000,0	1
10.880	844,0	450,05	83,83	150000,0	1
10.881	844,05	450,05	83,834	150000,0	1
10.882	844,1	450,05	83,838	150000,0	1
10.883	844,15	450,05	83,842	150000,0	1
10.884	844,2	450,05	83,846	150000,0	1
10.885	844,25	450,05	83,85	150000,0	1
10.886	844,3	450,05	83,854	150000,0	1
10.887	844,35	450,05	83,858	150000,0	1
10.888	844,4	450,05	83,862	150000,0	1
10.889	844,45	450,05	83,866	150000,0	1
10.890	844,5	450,05	83,87	150000,0	1
10.891	844,55	450,05	83,874	150000,0	1
10.892	844,6	450,05	83,878	150000,0	1
10.893	844,65	450,05	83,882	150000,0	1
10.894	844,7	450,05	83,886	150000,0	1
10.895	844,75	450,05	83,891	150000,0	1
10.896	844,8	450,05	83,895	150000,0	1
10.897	844,85	450,05	83,899	150000,0	1
10.898	844,9	450,05	83,903	150000,0	1
10.899	844,95	450,05	83,907	150000,0	1
10.900	845,0	450,05	83,911	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 →