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.

501–600 von 1.200 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Nr.	Zeit (s)	Temperatur (°C)	B2 Füllstand min
501	25,05	-0,0	1
502	25,1	-0,0	1
503	25,15	-0,0	1
504	25,2	-0,0	1
505	25,25	-0,0	1
506	25,3	-0,0	1
507	25,35	-0,0	1
508	25,4	-0,0	1
509	25,45	-0,0	1
510	25,5	-0,0	1
511	25,55	-0,0	1
512	25,6	-0,0	1
513	25,65	-0,0	1
514	25,7	-0,0	1
515	25,75	-0,0	1
516	25,8	-0,0	1
517	25,85	-0,0	1
518	25,9	-0,0	1
519	25,95	-0,0	1
520	26,0	-0,0	1
521	26,05	-0,0	1
522	26,1	-0,0	1
523	26,15	-0,0	1
524	26,2	-0,0	1
525	26,25	-0,0	1
526	26,3	-0,0	1
527	26,35	-0,0	1
528	26,4	-0,0	1
529	26,45	-0,0	1
530	26,5	-0,0	1
531	26,55	-0,0	1
532	26,6	-0,0	1
533	26,65	-0,0	1
534	26,7	-0,0	1
535	26,75	-0,0	1
536	26,8	-0,0	1
537	26,85	-0,0	1
538	26,9	-0,0	1
539	26,95	-0,0	1
540	27,0	-0,0	1
541	27,05	-0,0	1
542	27,1	-0,0	1
543	27,15	-0,0	1
544	27,2	-0,0	1
545	27,25	-0,0	1
546	27,3	-0,0	1
547	27,35	-0,0	1
548	27,4	-0,0	1
549	27,45	-0,0	1
550	27,5	-0,0	1
551	27,55	-0,0	1
552	27,6	-0,0	1
553	27,65	-0,0	1
554	27,7	-0,0	1
555	27,75	-0,0	1
556	27,8	-0,0	1
557	27,85	-0,0	1
558	27,9	-0,0	1
559	27,95	-0,0	1
560	28,0	-0,0	1
561	28,05	-0,0	1
562	28,1	-0,0	1
563	28,15	-0,0	1
564	28,2	-0,0	1
565	28,25	-0,0	1
566	28,3	-0,0	1
567	28,35	-0,0	1
568	28,4	-0,0	1
569	28,45	-0,0	1
570	28,5	-0,0	1
571	28,55	-0,0	1
572	28,6	-0,0	1
573	28,65	-0,0	1
574	28,7	-0,0	1
575	28,75	-0,0	1
576	28,8	-0,0	1
577	28,85	-0,0	1
578	28,9	-0,0	1
579	28,95	-0,0	1
580	29,0	-0,0	1
581	29,05	-0,0	1
582	29,1	-0,0	1
583	29,15	-0,0	1
584	29,2	-0,0	1
585	29,25	-0,0	1
586	29,3	-0,0	1
587	29,35	-0,0	1
588	29,4	-0,0	1
589	29,45	-0,0	1
590	29,5	-0,0	1
591	29,55	-0,0	1
592	29,6	-0,0	1
593	29,65	-0,0	1
594	29,7	-0,0	1
595	29,75	-0,0	1
596	29,8	-0,0	1
597	29,85	-0,0	1
598	29,9	-0,0	1
599	29,95	-0,0	1
600	30,0	-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 →