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← Schwerpunkte Schwerpunkt · Medienkonditionierung

Medien auf den Punkt geführt

Temperatur, Druck, Volumenstrom und Feuchte als Randbedingung eines Versuchs — ausgelegt für Prüfaufgaben von der Komponente bis zum Großmotorenprüffeld.

Baugrößen

Vom Trolley bis in den Container

Mobile Einheit: Schaltschrank und Fluidik-Sektion auf gemeinsamem Grundrahmen Detail: Regelarmaturen mit Stellantrieben, Coriolis-Durchflussmesser und Impulsleitungen Großanlage im Container: dicht verrohrte Megawatt-Anlage mit Pumpengruppen, Wärmetauscher-Batterien und Schaltschrankreihe
Vom Medium zum Prüfergebnis
01

Medium

Wasser · Glykol · Öl · Dielektrika
Kraftstoff · Luft · Gas
flüssig, gasförmig, zweiphasig

02

Konditionierung

Temperatur · Druck · Volumenstrom
Feuchte bei Gasen
bis 2,5 MW je Kreis

03

Regelung

Vorsteuerung · Beobachter
adaptiv und prädiktiv
bis ± 0,1 K stationär

04

Prüfprozess

Bedienung · Meldungen · Freigabe
Protokoll je Prüflauf
Entwicklung und Serie

Auslegungsspektrum

Engineering Range

Temperatur, Druck, Volumenstrom und thermische Leistung werden auf die jeweilige Prüfaufgabe ausgelegt.

Temperatur
−30 … +160 °Cmedien- und druckabhängig
Druck
−0,8 … 500 barDruckfestigkeit bis 700 bar
Volumenstrom
3 l/h … 180 m³/hflüssig; Luft bis 8.000 m³/h
Thermische Leistung
bis 2,5 MWje Kreis
Regelgüte
bis ± 0,1 Kstationär; bis ± 0,5 K im Lastsprung
Temperaturgradient
0,1 … 4 K/snach Prüfaufgabe ausgelegt
Feuchte
10 … 90 % rFDampfbefeuchter, Adsorptionstrockner
Konformität
CEMaschinen-, Druckgeräte-, Niederspannungs- und EMV-Richtlinie, ATEX nach Anforderung
Medium

Acht Medien, je eigene Anforderung

Wasser, entsalztKühlkreise · Chipkühlung
Leitfähigkeit überwacht
Wasser-GlykolFahrzeug- und Motorkreise
Konzentration und Qualität überwacht
ÖleSchmieröl · Thermalöl
0,5–600 mPas, Vakuumentgasung
Dielektrische FluideDirektkühlung · Immersion
Werkstoffverträglichkeit
Kraftstoffe, e-FuelsNieder- und Hochdruck
FKM · FFKM · PTFE, Edelstahl
LuftLadeluft · Zuluft
Feuchte aktiv geregelt
WasserstoffMessen und Konditionieren
Dichtheit, Spülkonzept, Freigabekette
KältemittelZweiphasig, als Modul
Auslegung nach Stoffdaten
Arbeitsbereich

Arbeitsbereich je Anwendung

Thermische Leistung und Medientemperatur je Anwendungsfeld — die Spanne, in der wir auslegen.

Arbeitsbereiche je Anwendungsfeld ANWENDUNGSFELD THERMISCHE LEISTUNG JE KREIS MEDIENTEMPERATUR 0,1 kW 1 kW 10 kW 100 kW 1 MW 10 MW −30 0 +100 +200 +300 °C Kraftstoffe, e-Fuels BIS 500 BAR · KLEINE VOLUMENSTRÖME Luft und Gase FEUCHTE 10 … 90 % rF · WASSERSTOFF Komponenten, Elektronik KÜHLPLATTE · MODUL · CDU · DIELEKTRIKA Aggregate, Thermomanagement E-ANTRIEB · BATTERIE · WASSER-GLYKOL · ÖL Großmotoren, Prüffelder HT- UND LT-KREIS · SCHMIERÖL AUSLAUFENDE RÄNDER · BEREICHSGRENZEN SIND NICHT SCHARF
Regelungstechnik

Das Verfahren folgt der Strecke

Totzeit aus der Rohrlaufzeit, temperaturabhängige Streckenparameter, nicht messbare Zustände im Prüfling — jede dieser Eigenschaften verlangt einen eigenen Ansatz.

REGELSTRUKTUR · ZUSTANDSREGELUNG MIT KALMAN-BUCY-FILTERSOLLWERTw(t)VORSTEUERUNGu​ff = G⁻¹(s)·wZUSTANDSREGLERu_fb = −K·x̂+u(t)STELLGLIEDRegelventiluANLAGENAUSSCHNITT · ISO 10628MWTPRÜFLINGx teilweise nicht messbarFT101TT102y(t) = [T, V̇]ⁿ + v · Messrauschen vKALMAN-BUCY-FILTERdx̂/dt = A·x̂ + B·u + L·(y − C·x̂)Innovation L·(y − C·x̂)x̂(t)PARAMETER-NACHFÜHRUNGθ̂ im Betrieb identifiziertA(θ̂), B(θ̂)K(θ̂) · Gain-SchedulingZUSTANDSSCHÄTZUNG · LIVEy verrauschtx̂ geschätzt

Zustandsregelung mit Vorsteuerung, Kalman-Bucy-Filter und Parameter-Nachführung · Anlagenausschnitt nach ISO 10628, Kennzeichnung EN 62424 · Zustandsschätzung als Livebild, Werte beispielhaft

VerfahrenStreckeneigenschaftWirkung
Modellbasierte Vorsteuerungbekannte LaststellungDer Arbeitspunkt wird gerechnet, statt sich über die Regelabweichung aufzubauen
Störgrößenaufschaltungmessbarer LastwechselDie Störung wirkt auf das Stellglied, bevor sie die Regelgröße erreicht
Smith-PrädiktorTotzeit aus RohrlaufzeitDie Totzeit wird aus dem geschlossenen Kreis herausgerechnet
Gain-SchedulingViskosität über TemperaturReglerparameter folgen dem Arbeitspunkt statt einem Kompromiss
Adaptive Regelungwechselnde Medien und PrüflingsmassenStreckenparameter werden im Betrieb identifiziert und nachgeführt
Prädiktive RegelungStellgrößenbeschränkung, LastzyklenSollwertfolge unter Beschränkung von Leistung und Stellweg
Kalman-Bucy-Filterverrauschte MessgrößenZustandsschätzung bei kleinen Temperaturdifferenzen
Sliding-Mode-BeobachterModellunsicherheitRobuste Schätzung nicht messbarer Zustände im Prüfling
Signalanbindung
nach Vorgabe des Prüffelds
Streckenmodell
im Betrieb nachgeführt
Nachweis
im Abnahmeprotokoll
Prüfprozess

Bedienung, Nachweis, Protokoll

Betriebsart, Sollwerte, Modellparameter, Meldungen und Freigabekette auf einem Schirm. Jede Meldung mit Kennung, jeder Prüflauf mit Protokoll.

Bedienoberfläche eines Konditionierprüfstands Medienkonditionierung · Beispielansicht STRANG 1 · MEDIUM WASSER-GLYKOL HAND AUTOMATIK TIPP MESSBETRIEB 14:22:07 LAUFZEIT 04:18:32 ANLAGENÜBERSICHT P2 WT1 DUT TI 301 · VORLAUF 45,02 °C FIC 201 · VOLUMENSTROM 8,42 l/min PI 102 · VERTEILERDRUCK 3,84 bar SPRUNGANTWORT · VORLAUFTEMPERATUR TI 301 484338 3328°C SOLLWERT 45,0 °C · TOLERANZBAND ± 0,5 K SPRUNG 30 → 45 °C ZEIT · 10 MIN MIT VORSTEUERUNG · 96 s NUR REGLER · 268 s 96 s2,4 %± 0,1 K0,3 % AUSREGELZEIT IN DAS BANDÜBERSCHWINGEN REGELGÜTE STATIONÄRBLEIBENDE ABWEICHUNG SOLLWERTE · STRANG 1 Vorlauftemperatur 45,0 °C 62 % Volumenstrom 8,50 l/min 34 % Lastprofil aus Datei Lastzyklus_03 LADEN MODELLBASIERTE VORSTEUERUNG Streckenmodell aktiv, adaptiv nachgeführt ZEITKONSTANTE STRECKETOTZEIT MODELLGÜTEANTEIL VORSTEUERUNG 18,4 s2,1 s97,2 % 83 % der Rest läuft über den Regler MELDELISTE ZEITKENNUNGMELDUNGSTATUS 14:18:0214:16:3113:58:11 13:41:5513:40:03 TI 301REG 01TI 401 LSA 104SYS Sollwert erreicht, Toleranzband gehalten Streckenmodell nachgeführt, Güte 97,2 % Rücklauftemperatur nahe oberer Warngrenze Füllstand geprüft, Freigabe erteilt Medienwechsel abgeschlossen, Nullpunkt geprüft QUITTIERT INFO WARNUNG INFO INFO FREIGABEKETTE Not-Halt entriegeltSchutzhaube geschlossen Füllstand über MinimumDurchfluss über Minimum Medium bestätigt Gaswarnanlage offen START PAUSESTOPAUFZEICHNENPROTOKOLL NOT-HALT

Bedienoberfläche · Werte beispielhaft

Dichtheitsnachweis
Druckverlaufslinie
Betriebsarten
Hand · Automatik · Zyklus
Rückverfolgbarkeit
Protokoll je Prüflauf
Serienbetrieb
Takt und Startzustand

Projekt besprechen

Medium, Betriebsbereich und Prüfaufgabe genügen für eine erste Auslegung.