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.

    6.101–6.200 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
    6.101 605,05450,0564,3880,0150000,01000
    6.102 605,1450,0564,3920,0150000,01000
    6.103 605,15450,0564,3960,0150000,01000
    6.104 605,2450,0564,40,0150000,01000
    6.105 605,25450,0564,4040,0150000,01000
    6.106 605,3450,0564,4080,0150000,01000
    6.107 605,35450,0564,4120,0150000,01000
    6.108 605,4450,0564,4160,0150000,01000
    6.109 605,45450,0564,420,0150000,01000
    6.110 605,5450,0564,4240,0150000,01000
    6.111 605,55450,0564,4280,0150000,01000
    6.112 605,6450,0564,4330,0150000,01000
    6.113 605,65450,0564,4370,0150000,01000
    6.114 605,7450,0564,4410,0150000,01000
    6.115 605,75450,0564,4450,0150000,01000
    6.116 605,8450,0564,4490,0150000,01000
    6.117 605,85450,0564,4530,0150000,01000
    6.118 605,9450,0564,4570,0150000,01000
    6.119 605,95450,0564,4610,0150000,01000
    6.120 606,0450,0564,4650,0150000,01000
    6.121 606,05450,0564,4690,0150000,01000
    6.122 606,1450,0564,4730,0150000,01000
    6.123 606,15450,0564,4770,0150000,01000
    6.124 606,2450,0564,4810,0150000,01000
    6.125 606,25450,0564,4850,0150000,01000
    6.126 606,3450,0564,490,0150000,01000
    6.127 606,35450,0564,4940,0150000,01000
    6.128 606,4450,0564,4980,0150000,01000
    6.129 606,45450,0564,5020,0150000,01000
    6.130 606,5450,0564,5060,0150000,01000
    6.131 606,55450,0564,510,0150000,01000
    6.132 606,6450,0564,5140,0150000,01000
    6.133 606,65450,0564,5180,0150000,01000
    6.134 606,7450,0564,5220,0150000,01000
    6.135 606,75450,0564,5260,0150000,01000
    6.136 606,8450,0564,530,0150000,01000
    6.137 606,85450,0564,5340,0150000,01000
    6.138 606,9450,0564,5380,0150000,01000
    6.139 606,95450,0564,5420,0150000,01000
    6.140 607,0450,0564,5460,0150000,01000
    6.141 607,05450,0564,5510,0150000,01000
    6.142 607,1450,0564,5550,0150000,01000
    6.143 607,15450,0564,5590,0150000,01000
    6.144 607,2450,0564,5630,0150000,01000
    6.145 607,25450,0564,5670,0150000,01000
    6.146 607,3450,0564,5710,0150000,01000
    6.147 607,35450,0564,5750,0150000,01000
    6.148 607,4450,0564,5790,0150000,01000
    6.149 607,45450,0564,5830,0150000,01000
    6.150 607,5450,0564,5870,0150000,01000
    6.151 607,55450,0564,5910,0150000,01000
    6.152 607,6450,0564,5950,0150000,01000
    6.153 607,65450,0564,5990,0150000,01000
    6.154 607,7450,0564,6030,0150000,01000
    6.155 607,75450,0564,6070,0150000,01000
    6.156 607,8450,0564,6120,0150000,01000
    6.157 607,85450,0564,6160,0150000,01000
    6.158 607,9450,0564,620,0150000,01000
    6.159 607,95450,0564,6240,0150000,01000
    6.160 608,0450,0564,6280,0150000,01000
    6.161 608,05450,0564,6320,0150000,01000
    6.162 608,1450,0564,6360,0150000,01000
    6.163 608,15450,0564,640,0150000,01000
    6.164 608,2450,0564,6440,0150000,01000
    6.165 608,25450,0564,6480,0150000,01000
    6.166 608,3450,0564,6520,0150000,01000
    6.167 608,35450,0564,6560,0150000,01000
    6.168 608,4450,0564,660,0150000,01000
    6.169 608,45450,0564,6640,0150000,01000
    6.170 608,5450,0564,6690,0150000,01000
    6.171 608,55450,0564,6730,0150000,01000
    6.172 608,6450,0564,6770,0150000,01000
    6.173 608,65450,0564,6810,0150000,01000
    6.174 608,7450,0564,6850,0150000,01000
    6.175 608,75450,0564,6890,0150000,01000
    6.176 608,8450,0564,6930,0150000,01000
    6.177 608,85450,0564,6970,0150000,01000
    6.178 608,9450,0564,7010,0150000,01000
    6.179 608,95450,0564,7050,0150000,01000
    6.180 609,0450,0564,7090,0150000,01000
    6.181 609,05450,0564,7130,0150000,01000
    6.182 609,1450,0564,7170,0150000,01000
    6.183 609,15450,0564,7210,0150000,01000
    6.184 609,2450,0564,7250,0150000,01000
    6.185 609,25450,0564,730,0150000,01000
    6.186 609,3450,0564,7340,0150000,01000
    6.187 609,35450,0564,7380,0150000,01000
    6.188 609,4450,0564,7420,0150000,01000
    6.189 609,45450,0564,7460,0150000,01000
    6.190 609,5450,0564,750,0150000,01000
    6.191 609,55450,0564,7540,0150000,01000
    6.192 609,6450,0564,7580,0150000,01000
    6.193 609,65450,0564,7620,0150000,01000
    6.194 609,7450,0564,7660,0150000,01000
    6.195 609,75450,0564,770,0150000,01000
    6.196 609,8450,0564,7740,0150000,01000
    6.197 609,85450,0564,7780,0150000,01000
    6.198 609,9450,0564,7820,0150000,01000
    6.199 609,95450,0564,7860,0150000,01000
    6.200 610,0450,0564,7910,0150000,01000

    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 01.10.2026).

    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 →