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.

401–500 von 1.200 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Nr.	Zeit (s)	Temperatur (°C)	B2 Füllstand min
401	20,05	-0,0	1
402	20,1	-0,0	1
403	20,15	-0,0	1
404	20,2	-0,0	1
405	20,25	-0,0	1
406	20,3	-0,0	1
407	20,35	-0,0	1
408	20,4	-0,0	1
409	20,45	-0,0	1
410	20,5	-0,0	1
411	20,55	-0,0	1
412	20,6	-0,0	1
413	20,65	-0,0	1
414	20,7	-0,0	1
415	20,75	-0,0	1
416	20,8	-0,0	1
417	20,85	-0,0	1
418	20,9	-0,0	1
419	20,95	-0,0	1
420	21,0	-0,0	1
421	21,05	-0,0	1
422	21,1	-0,0	1
423	21,15	-0,0	1
424	21,2	-0,0	1
425	21,25	-0,0	1
426	21,3	-0,0	1
427	21,35	-0,0	1
428	21,4	-0,0	1
429	21,45	-0,0	1
430	21,5	-0,0	1
431	21,55	-0,0	1
432	21,6	-0,0	1
433	21,65	-0,0	1
434	21,7	-0,0	1
435	21,75	-0,0	1
436	21,8	-0,0	1
437	21,85	-0,0	1
438	21,9	-0,0	1
439	21,95	-0,0	1
440	22,0	-0,0	1
441	22,05	-0,0	1
442	22,1	-0,0	1
443	22,15	-0,0	1
444	22,2	-0,0	1
445	22,25	-0,0	1
446	22,3	-0,0	1
447	22,35	-0,0	1
448	22,4	-0,0	1
449	22,45	-0,0	1
450	22,5	-0,0	1
451	22,55	-0,0	1
452	22,6	-0,0	1
453	22,65	-0,0	1
454	22,7	-0,0	1
455	22,75	-0,0	1
456	22,8	-0,0	1
457	22,85	-0,0	1
458	22,9	-0,0	1
459	22,95	-0,0	1
460	23,0	-0,0	1
461	23,05	-0,0	1
462	23,1	-0,0	1
463	23,15	-0,0	1
464	23,2	-0,0	1
465	23,25	-0,0	1
466	23,3	-0,0	1
467	23,35	-0,0	1
468	23,4	-0,0	1
469	23,45	-0,0	1
470	23,5	-0,0	1
471	23,55	-0,0	1
472	23,6	-0,0	1
473	23,65	-0,0	1
474	23,7	-0,0	1
475	23,75	-0,0	1
476	23,8	-0,0	1
477	23,85	-0,0	1
478	23,9	-0,0	1
479	23,95	-0,0	1
480	24,0	-0,0	1
481	24,05	-0,0	1
482	24,1	-0,0	1
483	24,15	-0,0	1
484	24,2	-0,0	1
485	24,25	-0,0	1
486	24,3	-0,0	1
487	24,35	-0,0	1
488	24,4	-0,0	1
489	24,45	-0,0	1
490	24,5	-0,0	1
491	24,55	-0,0	1
492	24,6	-0,0	1
493	24,65	-0,0	1
494	24,7	-0,0	1
495	24,75	-0,0	1
496	24,8	-0,0	1
497	24,85	-0,0	1
498	24,9	-0,0	1
499	24,95	-0,0	1
500	25,0	-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 →