Seminar

Praktische Regelungs- und Steuerungstechnik in der verfahrenstechnischen Produktion

Seminar: Praktische Regelungs- und Steuerungstechnik

Das Seminar „Praktische Regelungs- und Steuerungstechnik in der verfahrenstechnischen Produktion“ vermittelt Ihnen die Grundlagen der Regelungs- und Steuerungstechnik für verfahrenstechnische Anlagen. Sie lernen Arten und Eigenschaften der wichtigsten Regelstrecken kennen und erfahren, mit welchen regelungstechnischen Maßnahmen diese Strecken beherrschbar sind.

Industrielle Regler und Steuerungen beherrschen (lernen)

Neben der Regelungstechnik gehört die Steuerungstechnik zu den beiden wesentlichen Teilgebieten der Automatisierung verfahrenstechnischer Anlagen. Der optimale Betrieb einer verfahrenstechnischen Anlage setzt Kenntnis eben dieser Disziplinen voraus. Regelstrecken, die in der verfahrenstechnischer Praxis oft Verwendung finden, wie etwa Durchfluss, Temperatur, Druck und Füllstand werden im Seminar jeweils mit ihren charakteristischen Eigenschaften erläutert und im R&I-Fließbild dargestellt. Die wesentliche Unterscheidung zwischen Verknüpfungs- und Ablaufsteuerungen wird im Rahmen des Seminars diskutiert. Darüber hinaus werden diese Steuerungsarten beschrieben und berechnet.

Die vermittelten Kenntnisse der Regelungstechnik zum gezielten Beeinflussen von Prozessgrößen und der Steuerungstechnik zum gezielten Ausführen von Steuerungsabläufen werden mit Hilfe des Softwaresystems CODESYS anhand praktischer Übungen vertieft. Sie können das Gelernte direkt anwenden und auf die Anforderungen der Regelungs- und Steuerungstechnik in Ihrem Unternehmen anpassen.

Welche Inhalte erwarten Sie in dem Seminar?

Sie lernen im Seminar:

  • mit welchen Problemstellungen der Regelungs- und Steuerungstechnik Sie konfrontiert werden
  • wie sich verfahrenstechnische Regelstrecken klassifizieren lassen
  • wie Sie die Auswahl geeigneter Regler treffen
  • welche Eigenschaften von Verknüpfungs- und Ablaufsteuerungen wichtig für die Programmierung dieser sind
  • Aufbau und Funktion von speicherprogrammierbaren Steuerungen

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Programmablauf

Einführung

  • Technische Bedeutung der Regelungs- und Steuerungstechnik
  • Begriffe: System, Steuern, Regeln, Automatisierungs- und Leittechnik, Stabilität, Regler, Strecke, Regelkreis, Regelungshierarchie, Programmiersprachen
  • Darstellungen im R&I-Fließbild, Blockschaltbilder, wichtige Regelwerke

Regelstrecken

  • Klassifizierung: Verzögerungsarme Strecken, Strecken mit Verzögerung, Strecken mit und ohne Ausgleich, Totzeitstrecken, Allpassstrecken
  • Typische Regelstrecken der Verfahrenstechnik
  • Jeweils Darstellung im R&I-Fließbild und Sprungantwort

Einfache Streckenmodelle

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

+++ Praktische Übung 1: Aufnehmen und Auswerten von Sprungantworten mit CODESYS-Simulation

Für eine Temperaturregelstrecke werden die Streckenverstärkung und die Zeitkenngrößen graphisch bestimmt.

Smith-Prädiktor

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

PID-Regelalgorithmen

  • Basisalgorithmus
  • Varianten des Basisalgorithmus'
  • Beispiele für Reglerbausteine

Reglergerätetechnik

  • Digitale PID-Algorithmen, Prozessregler, Regelung mit Prozessleitsystemen, Funktionsspektrum
  • Industrielle Beispiele (Eurotherm, PMA)

Einschleifige Regelkreise

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

+++ Praktische Übung 2: Ermitteln von Reglerparametern aus Sprungantworten

Für die Temperaturregelstrecke aus Übung 1 werden Streckenparameter bestimmt. Hieraus werden Reglerparameter nach empirisch begründeten Regeln ermittelt.

Regelungsstrukturen

  • Verhältnisregelung und Kaskadenregelung
  • Störgrößenaufschaltung, Regelung mit Bereichsaufspaltung (Split-Range)

Beispiele für Regelungen in verfahrenstechnischen Teilanlagen

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

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 Steuerungen

  • Zentralbaugruppe (ZBG): SPS-Typen, ZBG-Aufbau, Betriebssystem
  • Anbindung von Feldgeräten

Konzept der SPS-Programmierung nach IEC 61131-3

  • Softwaremodell
  • Kommunikationsmodell
  • Programmiermodell (Programmiersprachen)

Funktionsbausteinsprache (FBS/FUP)

  • Anwendungsbereiche
  • Standardfunktionen und -funktionsbausteine

+++ Praktische Übung 3: Behälterüberwachung

Ein Behälter wird auf das Einhalten oberer und unterer Grenzwerte von Prozessgrößen überwacht, der Zustand wird gemeldet.

+++ Praktische Übung 4: Ansteuerung eines Schwarz-Weiß-Ventils

Ein Schaltventil wird in den Betriebsarten Hand und Automatik angesteuert.

Strukturierter Text (ST)

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

Ablaufsprache (AS)

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

+++ Praktische Übung 5: Steuerung eines Mischvorgangs

Die Schrittfolge zum Mischen zweier Stoffe wird mit einem AS-Programm realisiert.

Wer teilnehmen sollte

Das Seminar „Praktische Regelungs- und Steuerungstechnik in der
verfahrenstechnischen Produktion“ richtet sich an Meister, Techniker und Ingenieure, die:

  • im Bereich verfahrenstechnischer Anlagen der Chemischen und Petrochemischen Industrie, der Nahrungs- und Genussmittelherstellung oder der Pharmaindustrie tätig sind
  • sich mit der Energietechnik in der Automatisierung von Anlagen beschäftigen

Ebenso angesprochen sind Techniker und Ingenieure der E-Technik, Automatisierungstechnik und Mechatronik.

Ihr Seminarleiter – Experte der Automatisierungstechnik

Wolfgang Schorn war nach seiner Ausbildung zum Industrieinformatiker lange Zeit im Ressort der Prozessleittechnik der Bayer AG beschäftigt. Neben der Projekttätigkeit für die Automatisierung verfahrenstechnischer Anlagen betätigte er sich in Forschungsprojekten mit der Entwicklung und dem Einsatz von Rezeptsteuerungssystemen in der Farben- und Pharmasparte. Seit 2009 ist er Lehrbeauftragter und hält Vorlesungen über Rezeptsteuerung, SPS-Programmierung, Prozessleittechnik und Prozess- bzw. Produktionsautomation an der TH Köln. Zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Norbert Große ist er Autor diverser Fachberichte und Fachbücher aus dem Bereich der Prozessleittechnik.

Melden Sie sich jetzt für das Seminar an

Sie wollen Ihre Kenntnisse bezüglich Regelung und Steuerung von verfahrenstechnischen Anlagen erweitern bzw. auffrischen? Sie möchten die Automatisierung Ihrer verfahrenstechnischen Abläufe durch eine verbesserte Reglung und speicherprogrammierbare Steuerungen optimieren? Dann besuchen Sie unser Seminar „Praktische Regelungs- und Steuerungstechnik in der verfahrenstechnischen Produktion“.

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07.03 - 08.03.2017 Mannheim verfügbar 1490 €
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