Messreihe · Kapitel 10

Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Heizbefehl auf leeren Tank: 1200 Schritte ohne Laufzeitfehler, B1 = 0 und B2 = 1 über die gesamte Zeit.

Szenario: 5 Grenzfall leerer Tank
Erwartung (Kriterium): kein Laufzeitfehler, keine Ausnahme
Messung: 1200 Schritte ohne Laufzeitfehler; B1 = 0, B2 = 1
Ergebnis: bestanden
Zeilen: 1.200
Zeitbereich: 0,05–60,00 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)	Temperatur (°C)	B2 Füllstand min
1	0,05	-0,0	1
110	5,5	-0,0	1
219	10,95	-0,0	1
328	16,4	-0,0	1
437	21,85	-0,0	1
546	27,3	-0,0	1
655	32,75	-0,0	1
764	38,2	-0,0	1
873	43,65	-0,0	1
982	49,1	-0,0	1
1.091	54,55	-0,0	1
1.200	60,0	-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 5 — Grenzfall leerer Tank

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.

1.200Zeilen (Rechenschritte)

60,00sabgedeckte Zeit

0,05sZeitschritt Δt

8aufgezeichnete Größen

Kennzahlen je Prozessgröße — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Größe	Einheit	Anzahl	Minimum
Füllstand	l	1.200	0,0konstant
Temperatur	°C	1.200	0,0konstant
Druck	bar	1.200	0,0konstant
Heizleistung	W	1.200	0,0konstant

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 5 — Grenzfall leerer Tank

Sensorbit	Zeilen mit 1	Anteil	erste 1 bei	danach wieder 0 bei
B1 Füllstand max	0	0,000 %	—	—
B2 Füllstand min	1.200	100,000 %	0,05 serste Zeile	—
B3 Temperatur ≥95 °C	0	0,000 %	—	—
B4 Druck ≥2,8 bar	0	0,000 %	—	—

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.

201–300 von 1.200 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Nr.	Zeit (s)	Temperatur (°C)	B2 Füllstand min
201	10,05	-0,0	1
202	10,1	-0,0	1
203	10,15	-0,0	1
204	10,2	-0,0	1
205	10,25	-0,0	1
206	10,3	-0,0	1
207	10,35	-0,0	1
208	10,4	-0,0	1
209	10,45	-0,0	1
210	10,5	-0,0	1
211	10,55	-0,0	1
212	10,6	-0,0	1
213	10,65	-0,0	1
214	10,7	-0,0	1
215	10,75	-0,0	1
216	10,8	-0,0	1
217	10,85	-0,0	1
218	10,9	-0,0	1
219	10,95	-0,0	1
220	11,0	-0,0	1
221	11,05	-0,0	1
222	11,1	-0,0	1
223	11,15	-0,0	1
224	11,2	-0,0	1
225	11,25	-0,0	1
226	11,3	-0,0	1
227	11,35	-0,0	1
228	11,4	-0,0	1
229	11,45	-0,0	1
230	11,5	-0,0	1
231	11,55	-0,0	1
232	11,6	-0,0	1
233	11,65	-0,0	1
234	11,7	-0,0	1
235	11,75	-0,0	1
236	11,8	-0,0	1
237	11,85	-0,0	1
238	11,9	-0,0	1
239	11,95	-0,0	1
240	12,0	-0,0	1
241	12,05	-0,0	1
242	12,1	-0,0	1
243	12,15	-0,0	1
244	12,2	-0,0	1
245	12,25	-0,0	1
246	12,3	-0,0	1
247	12,35	-0,0	1
248	12,4	-0,0	1
249	12,45	-0,0	1
250	12,5	-0,0	1
251	12,55	-0,0	1
252	12,6	-0,0	1
253	12,65	-0,0	1
254	12,7	-0,0	1
255	12,75	-0,0	1
256	12,8	-0,0	1
257	12,85	-0,0	1
258	12,9	-0,0	1
259	12,95	-0,0	1
260	13,0	-0,0	1
261	13,05	-0,0	1
262	13,1	-0,0	1
263	13,15	-0,0	1
264	13,2	-0,0	1
265	13,25	-0,0	1
266	13,3	-0,0	1
267	13,35	-0,0	1
268	13,4	-0,0	1
269	13,45	-0,0	1
270	13,5	-0,0	1
271	13,55	-0,0	1
272	13,6	-0,0	1
273	13,65	-0,0	1
274	13,7	-0,0	1
275	13,75	-0,0	1
276	13,8	-0,0	1
277	13,85	-0,0	1
278	13,9	-0,0	1
279	13,95	-0,0	1
280	14,0	-0,0	1
281	14,05	-0,0	1
282	14,1	-0,0	1
283	14,15	-0,0	1
284	14,2	-0,0	1
285	14,25	-0,0	1
286	14,3	-0,0	1
287	14,35	-0,0	1
288	14,4	-0,0	1
289	14,45	-0,0	1
290	14,5	-0,0	1
291	14,55	-0,0	1
292	14,6	-0,0	1
293	14,65	-0,0	1
294	14,7	-0,0	1
295	14,75	-0,0	1
296	14,8	-0,0	1
297	14,85	-0,0	1
298	14,9	-0,0	1
299	14,95	-0,0	1
300	15,0	-0,0	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 5 — Grenzfall leerer Tank“ (1.200 Zeilen, Zeit 0,05–60,00 s). Anhang zur Bachelorarbeit „Digitale Zwillinge für SPS-gekoppelte Laboranlagen“, Duale Hochschule Sachsen — Studienakademie Glauchau. https://bachelorarbeit.kotsch.tech/de/daten/szenario-5-grenzfall (abgerufen am 14.11.2026).

Grenzen der Aussage

Einordnung (Kapitel 10): Das Modell verarbeitet den Grenzfall, ohne abzubrechen; als Kriterium dient das Ausbleiben eines Fehlers.
Grenze: Die veröffentlichte Messreihe enthält nur Modellgrößen und Sensorbits; das Ausbleiben eines Laufzeitfehlers steht im Versuchsprotokoll, nicht in den Zeilen.
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 → 25.809 Zeilen · 9 Spalten Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung Ansehen → 2.200 Zeilen · 9 Spalten Szenario 4 — Entleeren Ansehen → 5 Zeilen · 4 Spalten Fünf Testszenarien — Erwartung gegen Messung Ansehen →