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

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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.

12.201–12.300 von 25.809 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung

Nr.	Zeit (s)	Füllstand (l)	Temperatur (°C)	Heizleistung (W)	B1 Füllstand max
12.201	910,05	450,05	89,204	150000,0	1
12.202	910,1	450,05	89,208	150000,0	1
12.203	910,15	450,05	89,212	150000,0	1
12.204	910,2	450,05	89,216	150000,0	1
12.205	910,25	450,05	89,22	150000,0	1
12.206	910,3	450,05	89,224	150000,0	1
12.207	910,35	450,05	89,228	150000,0	1
12.208	910,4	450,05	89,232	150000,0	1
12.209	910,45	450,05	89,236	150000,0	1
12.210	910,5	450,05	89,24	150000,0	1
12.211	910,55	450,05	89,244	150000,0	1
12.212	910,6	450,05	89,248	150000,0	1
12.213	910,65	450,05	89,252	150000,0	1
12.214	910,7	450,05	89,256	150000,0	1
12.215	910,75	450,05	89,26	150000,0	1
12.216	910,8	450,05	89,265	150000,0	1
12.217	910,85	450,05	89,269	150000,0	1
12.218	910,9	450,05	89,273	150000,0	1
12.219	910,95	450,05	89,277	150000,0	1
12.220	911,0	450,05	89,281	150000,0	1
12.221	911,05	450,05	89,285	150000,0	1
12.222	911,1	450,05	89,289	150000,0	1
12.223	911,15	450,05	89,293	150000,0	1
12.224	911,2	450,05	89,297	150000,0	1
12.225	911,25	450,05	89,301	150000,0	1
12.226	911,3	450,05	89,305	150000,0	1
12.227	911,35	450,05	89,309	150000,0	1
12.228	911,4	450,05	89,313	150000,0	1
12.229	911,45	450,05	89,317	150000,0	1
12.230	911,5	450,05	89,322	150000,0	1
12.231	911,55	450,05	89,326	150000,0	1
12.232	911,6	450,05	89,33	150000,0	1
12.233	911,65	450,05	89,334	150000,0	1
12.234	911,7	450,05	89,338	150000,0	1
12.235	911,75	450,05	89,342	150000,0	1
12.236	911,8	450,05	89,346	150000,0	1
12.237	911,85	450,05	89,35	150000,0	1
12.238	911,9	450,05	89,354	150000,0	1
12.239	911,95	450,05	89,358	150000,0	1
12.240	912,0	450,05	89,362	150000,0	1
12.241	912,05	450,05	89,366	150000,0	1
12.242	912,1	450,05	89,37	150000,0	1
12.243	912,15	450,05	89,374	150000,0	1
12.244	912,2	450,05	89,378	150000,0	1
12.245	912,25	450,05	89,383	150000,0	1
12.246	912,3	450,05	89,387	150000,0	1
12.247	912,35	450,05	89,391	150000,0	1
12.248	912,4	450,05	89,395	150000,0	1
12.249	912,45	450,05	89,399	150000,0	1
12.250	912,5	450,05	89,403	150000,0	1
12.251	912,55	450,05	89,407	150000,0	1
12.252	912,6	450,05	89,411	150000,0	1
12.253	912,65	450,05	89,415	150000,0	1
12.254	912,7	450,05	89,419	150000,0	1
12.255	912,75	450,05	89,423	150000,0	1
12.256	912,8	450,05	89,427	150000,0	1
12.257	912,85	450,05	89,431	150000,0	1
12.258	912,9	450,05	89,435	150000,0	1
12.259	912,95	450,05	89,439	150000,0	1
12.260	913,0	450,05	89,444	150000,0	1
12.261	913,05	450,05	89,448	150000,0	1
12.262	913,1	450,05	89,452	150000,0	1
12.263	913,15	450,05	89,456	150000,0	1
12.264	913,2	450,05	89,46	150000,0	1
12.265	913,25	450,05	89,464	150000,0	1
12.266	913,3	450,05	89,468	150000,0	1
12.267	913,35	450,05	89,472	150000,0	1
12.268	913,4	450,05	89,476	150000,0	1
12.269	913,45	450,05	89,48	150000,0	1
12.270	913,5	450,05	89,484	150000,0	1
12.271	913,55	450,05	89,488	150000,0	1
12.272	913,6	450,05	89,492	150000,0	1
12.273	913,65	450,05	89,496	150000,0	1
12.274	913,7	450,05	89,501	150000,0	1
12.275	913,75	450,05	89,505	150000,0	1
12.276	913,8	450,05	89,509	150000,0	1
12.277	913,85	450,05	89,513	150000,0	1
12.278	913,9	450,05	89,517	150000,0	1
12.279	913,95	450,05	89,521	150000,0	1
12.280	914,0	450,05	89,525	150000,0	1
12.281	914,05	450,05	89,529	150000,0	1
12.282	914,1	450,05	89,533	150000,0	1
12.283	914,15	450,05	89,537	150000,0	1
12.284	914,2	450,05	89,541	150000,0	1
12.285	914,25	450,05	89,545	150000,0	1
12.286	914,3	450,05	89,549	150000,0	1
12.287	914,35	450,05	89,553	150000,0	1
12.288	914,4	450,05	89,557	150000,0	1
12.289	914,45	450,05	89,562	150000,0	1
12.290	914,5	450,05	89,566	150000,0	1
12.291	914,55	450,05	89,57	150000,0	1
12.292	914,6	450,05	89,574	150000,0	1
12.293	914,65	450,05	89,578	150000,0	1
12.294	914,7	450,05	89,582	150000,0	1
12.295	914,75	450,05	89,586	150000,0	1
12.296	914,8	450,05	89,59	150000,0	1
12.297	914,85	450,05	89,594	150000,0	1
12.298	914,9	450,05	89,598	150000,0	1
12.299	914,95	450,05	89,602	150000,0	1
12.300	915,0	450,05	89,606	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 →