Regelungstechnik: P-, PI-, PID-Regelstrecken

Version 1.0, 1993, MS-DOS, Produktion und Handbuch (auf das wir uns im folgenden Text teilweise beziehen): Programmierteam Hoepner, GbR im Auftrag des FWU, Fachberatung: Klaus Sick, Pädagogischer Referent im FWU: Jens E. Radder, Vertrieb: FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht, gemeinnützige GmbH, Geiselgasteig, Bavariafilmplatz 3, 82031 Grünwald

Preis: Schullizenz: 140 DM.

Hardware: ab 286er, VGA, Farbmonitor, Maus.

Inhaltlich beschäftigt sich das Programm mit Grundfragen der Regelungstechnik. Im Unterschied zu einer Steuerung handelt es sich bei einem Regelkreis um ein geschlossenes System. Wir unterscheiden dabei P-Regler (Proportionalregler) vom PI-Regler (mit Integrierbeiwert) und dem PID-Regler (mit zusätzlichem Differenzierbeiwert.

Nehmen wir ein Beispiel für die Regeleinrichtung mit einem P-Regler aus einem Technologiebuch für die Ausbildung von Industriemechanikern:

"In einem Flüssigkeitsbehälter soll die Höhe des Flüssigkeitsspiegels konstant gehalten werden. Als Regler dient ein Hebel, der auf der einen Seite einen Schwimmer trägt, mit dem die Regelgröße erfaßt wird und auf der anderen Hebelseite eine entsprechende Änderung des Schieberhubes und damit der Stellgröße bewirkt. Jede Änderung der Regelgröße, der Höhe des Flüssigkeitsstandes, entspricht einer bestimmten Änderung des Schieberhubes. Beispiele: 2 mm Sinken des Flüssigkeitsspiegels ergeben 1 mm Ventilöffnung, 4 mm Sinken des Flüssigkeitsspiegels ergeben 2 mm Ventilöffnung ... Die Änderungen von Höhe des Flüssigkeitsspiegels und der Ventilöffnung sind einander proportional." (aus Stam-Verlag: Fachwissen für Industriemechaniker, Fachstufe 2)

Das Computer-Programm stellt P-, PI- und PID-Regler am Beispiel einer Füllstandsregelung dar. Animierte Modelldarstellungen verdeutlichen die Abläufe in gelungener Form. Durch die Bewegungsabläufe an Hebeln wird die Funktionsweise einer Regelung gut vermittelt. Für die vertiefende Analyse werden Blockschaltbilder der Regler simuliert und die Ergebnisse in Diagrammen dargestellt.

Werfen wir noch einen Blick auf den Aufbau der Benutzeroberfläche (Desktop):

"1.Über die Menüs in der Menüleiste können mit der Maus verschiedene Programmfunktionen aufgerufen werden.

2.Über die 'Buttons' des linksseitigen Editiermenüs werden die Bearbeitungsfunktionen aufgerufen. 'Buttons' sind symbolische Tastschalter, die mit einem Mausklick aktiviert werden können.

3.In der unteren Statuszeile erscheint die jeweils eingestellte Bearbeitungsfunktion, oder es werden Hinweise für die weitere Bearbeitung gegeben..

4.Im Arbeitsfeld werden u.a. die ausgewählten Blockschaltbilder dargestellt.

5.In einem Pull-down-Menü sind die Bezeichnungen der im Programm enthaltenen Blockschaltbilder zur Auswahl aufgelistet." (Handbuch, S. 9)

Als Einsatzbereiche des Programmes sind denkbar: Metalltechnik, Elektrotechnik, Informationstechnische Bildung. Zielgruppen: Industriemechaniker aller Fachrichtungen, Energieanlagenelektroniker und andere elektrotechnische Berufe. Geeignet für die Nutzung in der Berufsschule und vertiefenden Förderunterricht, aber auch für Zwecke der Weiterbildung. Das Programm ist empfehlenswert. (wsk)



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