Seminar

Praktische Steuerungs- und Regelungstechnik

mit Teilnahmebescheinigung

Regelungstechnik und Steuerungstechnik in verfahrenstechnischen Anlagen

Der automatisierte Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen ist ohne bestimmungsgemäß arbeitende Steuerungs- und Regel­ungssysteme undenkbar. Bei kontinuierlicher Produk­tion steht die Regelung im Vordergrund - bei diskontinuierlicher Produktion hat zudem die Steuerung eine große Bedeutung. Steue­rungs- und Regelungstechnik sind Schlüsseldisziplinen der Auto­matisierung in der Verfahrens- und Prozesstechnik, deren Verständnis für den optimalen Betrieb dieser Anlagen notwendig ist.

Nach der Darstellung der technischen Motivation werden zunächst beispielhaft Verknüpfungs- und Ablaufsteuerungen vorgestellt. Die Technologie und Funktionsweise der erforderlichen Steuerungseinrichtungen (speicherprogrammierbare Steuerungen - SPS) wird erläutert. Ein weiterer Schwerpunkt ist die SPS-Programmierung nach IEC 61131-3 und PLCopen. Zudem werden regelungstechnische Grundbegriffe wie Regelstrecke, Regeleinrichtung, Regelkreis und Stabilität erläutert. Beispielgestützt werden die wichtigsten verfahrenstechnischen Regelstrecken wie etwa Durchfluss, Temperatur, Druck und Füllstand erläutert. Für die unterschiedlichen Streckentypen werden geeignete Regeleinrichtungen vorgestellt, deren Verhalten anhand von Streckenkenngrößen vorgegeben wird.

Top Themen

  • Verknüpfungs- und Ablaufsteuerungen - Eigenschaften und Einsatz
  • peicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) - Aufbau und Funktionsweise
  • SPS-Programmiersprachen nach IEC 61131 und PLCopen
  • Klassifizieren und Identifizieren verfahrenstechnischer Regelstrecken
  • Auswahl und Einstellungen geeigneter Regler
  • Regelungsstrukturen und Beispiele geregelter Teilanlagen

Ablauf des Seminars "Praktische Steuerung- und Regelungstechnik"

Erfahren Sie im Seminar "Praktische Steuerung- und Regelungstechnik" mehr zu folgenden Themen:

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Programmablauf

Einführung

  • Technische Bedeutung der Steuerungs- und Regelungstechnik
  • Darstellungen von Steuerungs- und Regelungsaufgaben im R&I-Fließbild, Blockschaltbilder, wichtige Regelwerke

Beschreibung von Verknüpfungssteuerungen

  • Grundlagen der Booleschen Algebra: Grundfunktionen
  • Netzwerke: Elementare Bausteine, binäre Speicher, Zähler, Zeitglieder

Beschreibung von Ablaufsteuerungen

  • Zustandsgraphen: Grundlagen und Darstellung an Hand von Reglerbetriebsarten (Hand, Automatik etc.)
  • Grafcet: Schritte, Transitionen, Aktionen, Strukturen, Hierarchien

Aufbau und Funktionsweise speicherprogrammierbarer ­Steuerungssysteme

  • Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS): SPS-Typen, Betriebs­system
  • Anbindung von Feldgeräten
  • Bedienstationen

Konzept der SPS-Programmierung nach IEC 61131-3 und PLCopen

  • Softwaremodell, Kommunikations- und Programmiermodell (Programmiersprachen)

Funktionsbausteinsprache (FBS/FUP)

  • Anwendungsbereiche
  • Standardfunktionen und -funktionsbausteine
  • Einführung in CODESYS

Praxisübungen: Behälterüberwachung und Ansteuerung eines Schwarz-Weiß-Ventils

Strukturierter Text (ST)

  • Anwendungsbereiche, Sprachelemente
  • Beispiel: Programmierung eines PT1-Gliedes, Visualisierung

Ablaufsprache (AS)

  • Anwendungsbereiche
  • Sprachelemente: Schritte, Transitionen und Aktionen
  • Strukturen

Praxisübung: Steuerung einer Pumpe

Grundbegriffe der Regelung

  • Stabilität, Regler, Strecke, Regelkreis, Regelungshierarchie

Regelstrecken der Verfahrenstechnik

  • Klassifizierung: Verzögerungsarme Strecken, Strecken mit Verzögerung, Strecken mit und ohne Ausgleich, Totzeitstrecken, Allpassstrecken, Strecken mit progressivem Verhalten
  • Jeweils Darstellung im R&I-Fließbild und Sprungantwort

Einfache Streckenmodelle

  • Aufnehmen der Sprungantwort (Nichtparametrisches Modell)
  • Streckenkenngrößen nach Küpfmüller (Parametrisches Modell)
  • Kennlinienfelder

Praxisübung: Aufnehmen und Auswerten von Sprung­antworten mit CODESYS-Simulation

Smith-Prädiktor

  • Technische Motivation: Kompensieren von Totzeiten
  • Funktionsweise (Einsatz des parametrischen Streckenmodells)

PID-Regelalgorithmen

  • Basisalgorithmus und seine Varianten
  • Beispiele für Reglerbausteine

Reglergerätetechnik

  • Digitale PID-Algorithmen, Prozessregler, Regelung mit Prozessleitsystemen, Funktionsspektrum und industrielle Beispiele

Einschleifige Regelkreise

  • Typische Regler-/Streckenkombinationen
  • Regelung von Strecken mit Ausgleich, Regelung von Standregelstrecken sowie Totzeitstrecken

Praxisübung: Ermitteln von Reglerparametern aus ­Sprungantworten

Regelungsstrukturen

  • Verhältnisregelung und Kaskadenregelung
  • Störgrößenaufschaltung, Regelung mit Bereichsaufspaltung

Beispiele für Regelungen in verfahrenstechnischen Teilanlagen

  • Kontinuierlich betriebene Kolonne
  • Diskontinuierlich betriebener Rührkessel
  • Jeweils R&I-Fließbild mit Regelungsstrukturen

Zielgruppe

Das Seminar "Praktische Steuerung- und Regelungstechnik" wendet sich an Fach- und Führungskräfte aus allen Branchen der Prozessindustrie, die sich mit der Steuerung und Regelung verfahrenstechnischen Anlagen befassen, insbesondere aus den Bereichen:

  • Automatisierungstechnik
  • Anlagensteuerung
  • Projetleitung
  • Arbeitsvorbereitung
  • Instandhaltung
  • Elektrotechnik/Mechatronik

Ihr Referent für das Seminar "Praktische Steuerung- und Regelungstechnik":

Wolfgang Schorn, Industrieinformatiker / Lehrbeauftragter, Technische Hochschule Köln (TH Köln), Köln

Wolfgang Schorn war nach seiner Ausbildung zum Mathematisch-­Technischen Assistenten (Industrieinformatiker) lange Zeit im Ressort Prozessleittechnik der Bayer AG beschäftigt. Neben der Projekttätigkeit für die Photofabriken und der Automatisierung verfahrenstechnischer Anlagen betätigte er sich in Forschungsprojekten als Leitender Mitarbeiter und Sachgebietsleiter mit der Entwicklung und dem Einsatz von Rezeptsteu­erungssystemen in der Farben- und Pharmasparte. Nach langjähriger Tätigkeit als freier Dozent im Schulungsbereich von Sun Microsystems Inc. hält er seit 2009 als Lehrbeauftragter Vorlesungen über Rezeptsteu­erung, SPS-Programmierung, Prozessleittechnik und Prozess- bzw. Produktionsautomation an der TH Köln und der Westfälischen Hochschule. Zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Norbert Große ist er Autor diverser Fachberichte und Fachbücher aus dem Bereich der Prozessleittechnik.

Seminarmethoden

Das Seminar vermittelt Bassiswissen und praktische Kenntnisse der Steuerungs- und Regelungstechnik.

Die theoretisch vermittelten Kenntnisse werden mit praktischen Übungen untermauert. Hierzu sind von den Seminarteilnehmern Notebooks mit Windows 7 aufwärts mitzubringen. Die Übungen erfolgen mit dem Softwaresystem CODESYS, welches zuvor installiert werden sollte. Die aktuelle CODESYS-Version kann nach Anmeldung über das CODESYS-Download-Center geladen werden: store.codesys.com/codesys.html

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Veranstaltungsnummer: 05SE056

Praktische Steuerungs- und Regelungstechnik in der Prozessindustrie

Karlsruhe,

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Düsseldorf,

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40227 Düsseldorf
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Frankfurt,

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1.540,– € zzgl. 19% USt.

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