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

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.

    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) EinheitArtBedeutung
    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
    GrößeEinheit AnzahlMinimum MaximumMittelwert AnfangswertEndwert
    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.

    11.401–11.500 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen
    Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung
    Nr. Zeit (s) Füllstand (l) Temperatur (°C) Druck (bar) Heizleistung (W) B1 Füllstand max B2 Füllstand min B3 Temperatur ≥95 °C B4 Druck ≥2,8 bar
    11.401 870,05450,0585,9490,0150000,01000
    11.402 870,1450,0585,9530,0150000,01000
    11.403 870,15450,0585,9570,0150000,01000
    11.404 870,2450,0585,9610,0150000,01000
    11.405 870,25450,0585,9650,0150000,01000
    11.406 870,3450,0585,9690,0150000,01000
    11.407 870,35450,0585,9730,0150000,01000
    11.408 870,4450,0585,9770,0150000,01000
    11.409 870,45450,0585,9820,0150000,01000
    11.410 870,5450,0585,9860,0150000,01000
    11.411 870,55450,0585,990,0150000,01000
    11.412 870,6450,0585,9940,0150000,01000
    11.413 870,65450,0585,9980,0150000,01000
    11.414 870,7450,0586,0020,0150000,01000
    11.415 870,75450,0586,0060,0150000,01000
    11.416 870,8450,0586,010,0150000,01000
    11.417 870,85450,0586,0140,0150000,01000
    11.418 870,9450,0586,0180,0150000,01000
    11.419 870,95450,0586,0220,0150000,01000
    11.420 871,0450,0586,0260,0150000,01000
    11.421 871,05450,0586,030,0150000,01000
    11.422 871,1450,0586,0340,0150000,01000
    11.423 871,15450,0586,0390,0150000,01000
    11.424 871,2450,0586,0430,0150000,01000
    11.425 871,25450,0586,0470,0150000,01000
    11.426 871,3450,0586,0510,0150000,01000
    11.427 871,35450,0586,0550,0150000,01000
    11.428 871,4450,0586,0590,0150000,01000
    11.429 871,45450,0586,0630,0150000,01000
    11.430 871,5450,0586,0670,0150000,01000
    11.431 871,55450,0586,0710,0150000,01000
    11.432 871,6450,0586,0750,0150000,01000
    11.433 871,65450,0586,0790,0150000,01000
    11.434 871,7450,0586,0830,0150000,01000
    11.435 871,75450,0586,0870,0150000,01000
    11.436 871,8450,0586,0910,0150000,01000
    11.437 871,85450,0586,0950,0150000,01000
    11.438 871,9450,0586,10,0150000,01000
    11.439 871,95450,0586,1040,0150000,01000
    11.440 872,0450,0586,1080,0150000,01000
    11.441 872,05450,0586,1120,0150000,01000
    11.442 872,1450,0586,1160,0150000,01000
    11.443 872,15450,0586,120,0150000,01000
    11.444 872,2450,0586,1240,0150000,01000
    11.445 872,25450,0586,1280,0150000,01000
    11.446 872,3450,0586,1320,0150000,01000
    11.447 872,35450,0586,1360,0150000,01000
    11.448 872,4450,0586,140,0150000,01000
    11.449 872,45450,0586,1440,0150000,01000
    11.450 872,5450,0586,1480,0150000,01000
    11.451 872,55450,0586,1520,0150000,01000
    11.452 872,6450,0586,1560,0150000,01000
    11.453 872,65450,0586,1610,0150000,01000
    11.454 872,7450,0586,1650,0150000,01000
    11.455 872,75450,0586,1690,0150000,01000
    11.456 872,8450,0586,1730,0150000,01000
    11.457 872,85450,0586,1770,0150000,01000
    11.458 872,9450,0586,1810,0150000,01000
    11.459 872,95450,0586,1850,0150000,01000
    11.460 873,0450,0586,1890,0150000,01000
    11.461 873,05450,0586,1930,0150000,01000
    11.462 873,1450,0586,1970,0150000,01000
    11.463 873,15450,0586,2010,0150000,01000
    11.464 873,2450,0586,2050,0150000,01000
    11.465 873,25450,0586,2090,0150000,01000
    11.466 873,3450,0586,2130,0150000,01000
    11.467 873,35450,0586,2180,0150000,01000
    11.468 873,4450,0586,2220,0150000,01000
    11.469 873,45450,0586,2260,0150000,01000
    11.470 873,5450,0586,230,0150000,01000
    11.471 873,55450,0586,2340,0150000,01000
    11.472 873,6450,0586,2380,0150000,01000
    11.473 873,65450,0586,2420,0150000,01000
    11.474 873,7450,0586,2460,0150000,01000
    11.475 873,75450,0586,250,0150000,01000
    11.476 873,8450,0586,2540,0150000,01000
    11.477 873,85450,0586,2580,0150000,01000
    11.478 873,9450,0586,2620,0150000,01000
    11.479 873,95450,0586,2660,0150000,01000
    11.480 874,0450,0586,270,0150000,01000
    11.481 874,05450,0586,2740,0150000,01000
    11.482 874,1450,0586,2790,0150000,01000
    11.483 874,15450,0586,2830,0150000,01000
    11.484 874,2450,0586,2870,0150000,01000
    11.485 874,25450,0586,2910,0150000,01000
    11.486 874,3450,0586,2950,0150000,01000
    11.487 874,35450,0586,2990,0150000,01000
    11.488 874,4450,0586,3030,0150000,01000
    11.489 874,45450,0586,3070,0150000,01000
    11.490 874,5450,0586,3110,0150000,01000
    11.491 874,55450,0586,3150,0150000,01000
    11.492 874,6450,0586,3190,0150000,01000
    11.493 874,65450,0586,3230,0150000,01000
    11.494 874,7450,0586,3270,0150000,01000
    11.495 874,75450,0586,3310,0150000,01000
    11.496 874,8450,0586,3350,0150000,01000
    11.497 874,85450,0586,340,0150000,01000
    11.498 874,9450,0586,3440,0150000,01000
    11.499 874,95450,0586,3480,0150000,01000
    11.500 875,0450,0586,3520,0150000,01000

    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 →