ProSim2.1 ist ein Simulations-Programm für einschleifige Modell-Regelkreise. Mit dem Programm kann die Wirkungsweise von PID-Reglern mit realen Strecken sehr einfach und anschaulich eingeübt werden. Es eignet sich vorzüglich für die Aus- und Weiterbildung an Berufs-, Fach-, Hochschulen und anderen technischen Ausbildungseinrichtungen.
Die Regelstrecken sind fest vorgegeben. Im Gegensatz zu andern Programmen kann mit ProSim2 deshalb sofort gearbeitet werden. Voreinstellungen, Konfigurationen etc. erübrigen sich.
Die zeitlichen Verläufe von Regler und Regelstrecke werden übersichtlich in graphischer Form in je einem separaten Fenster als Kurven-Laufbänder wiedergegeben.
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Die Skalierung der Zeitachse ist in Sekunden festgelegt: Im oberen Fenster werden die Reglergrössen von Proportionalanteil (yp), Integralanteil (yi) , Differentialanteil (yd) und deren Summe, die Stellgrösse (y) geplottet. Im unteren Fenster werden die Grössen Prozessgrössen von Sollwert (w), Istwert (x) und die Störgrösse (Z) geplottet. Die Regeldifferenz wird aus Sollwert minus Istwert berechnet: xd= w - x. |
Als Option können verschiedene Streckungen der graphischen Darstellung der Kurven gewählt werden, so dass die gesamte, sichtbare Zeitachse maximal 120, 180 respektive 300 Sekunden beträgt. Ausserdem kann die Bewegungsgeschwindigkeit der Kurven-Laufbänder durch Variation der Rechengeschwindigkeit variiert werden.
Als Hintergrundfarbe der Kurven-Laufbänder kann zwischen weiss und schwarz gewählt werden.
Dank der Darstellung all dieser Grössen, insbesondere der ”internen” Reglergrössen, können die Wechselbeziehungen zwischen Regelstrecke und Regler anschaulich aufgezeigt werden.
Die graphischen Darstellungen können entweder direkt auf einem Drucker ausgedruckt (Crtl-P) oder in den Zwischenspeicher kopiert (Ctrl-C) werden. Soll der Ausdruck oder die Kopie in Schwarz-Weiss erfolgen, so sollte zuerst die Option ”Druck schwarz-weiss” gewählt werden, wodurch die Kurven in unterschiedlichen Strichlierungen gezeichnet werden, andernfalls die Option ”Druck in Farbe”.
Alle Optionseinstellungen bleiben bei Beendigung des Programmes erhalten.
Die Bedienung der Regler und Störgrössen ist mausgesteuert. Zusätzlich dient die LEERTASTE zum Unterbrechen und Wiederstarten der Simulation. Durch Drücken der ESC-TASTE werden die Kurven gelöscht. Die Kurven-Laufbänder sind maus-sensitiv: wenn die Maus auf einem der beiden Laufbänder ist, öffnet das Drücken der rechten Maustaste die entsprechende online-Hilfeseite mit Erläuterungen zum Regler respektive zur Regelstrecke (Kontextmenü).
Im Programm stehen mehrere Regelstrecken aus dem Gebiet der Verfahrenstechnik zur Auswahl. Die Parameter der Regelkreise sind fest vorgegeben. Zur Auswahl stehen die folgenden Regelkreise:
| A | Eine Regelstrecke mit Ausgleich dritter Ordnung |
| B | Eine Regelstrecke mit Ausgleich dritter Ordnung mit zusätzlicher Totzeit |
| C | Eine nichtlineare Temperatur- Regelstrecke dritter Ordnung |
| D | Eine Regelstrecke mit Ausgleich zweiter Ordnung |
| E | Eine Regelstrecke ohne Ausgleich (zweite Ordnung plus Integrator) |
| F | Eine Regelstrecke mit Ausgleich (zweite Ordnung plus Totzeit) mit der Möglichkeit einer idealen Totzeitkompensationsschaltung |
| G | Eine Regelstrecke mit Ausgleich (zweite Ordnung plus Totzeit) mit der Möglichkeit einer nicht-idealen Totzeitkompensationsschaltung |
Als Regelalgorithmus ist der aus der Praxis bekannte europäische PID-Regler implementiert.
Beispiel:
PID-Regler mit Strecke G
Übung Regeltechnik: Simulation mit P-, I-, D-, PI-, PD-, PI- und PID- Regler