7 Führungsmodelle Flashcards
Was ist das grundlegende Prinzip der Prozessführung?
Trennung in “steuerndes System” und “gesteuertes System”
Was ist ein steuerndes System?
▪ Steuernde Funktionen
- Sicherheitsfunktionen
- Führungsfunktionen (Ablauf und Nachführung)
▪ Kommunikation mit Betriebsebene und Feldebene
▪ Einwirken auf gesteuertes System nur über Aktoren
Was ist ein gesteuertes System?
▪ tatsächliches, aber unbekanntes physikalisches Verhalten (mit * gekennzeichnet)
▪ Beschreibung durch Anlagen-und Prozessmodelle
▪ Ziel: Steuerung von Qualitätsgrößen
Nenne zwei Arten von Führungsfunktionen
- Ablauf-Funktionen
- Nachrühr-Funktionen
Nenne Eigenschaften von Ablauf-Funktionen
- Realisierung z.B. eines Produktionsablaufs oder einer Kampagne, zum Erreichen einer Zielgröße
- Eingang: Führungsgröße und Sensorsignale
- Ausgang: Ansteuerung der Nachführungsfunktionen
Nenne Eigenschaften von Nachführ-Funktionen
- Sicherstellen des Sollverlaufes von relevanten Prozessgrößen
- Eingang: Sollwerte und Steuersignale, Sensorsignale
- Ausgang: Aktoransteuerung
Was gibt es zur operativen Prozessführung hinsichtlich der Strukturierung der Führungsaufgabe anzumerken?
▪nur verkaufsrelevante (interessierende) Produkteigenschaften sind für operative Prozessführung relevant
→technologische Zielgrößen werden nicht in jedem Prozess überprüft
▪„Verkürzung” der „offenen Reststrecke”, wenn interessierende Produkteigenschaften genauer gesteuert werden müssen
→weitere Messungen erforderlich, z.B. Online-Analytik
Was sind Schrittketten und was sind ihre Aufgaben?
Schrittketten sind Ablauf-Führungsfunktionen
Aufgaben:
▪ Strukturierung der Ausführungsvorschrift (Rezept) in Einzelschritte
▪ Sequentielles Setzen von Führungsvorgaben (z.B. Aktoransteuerungen) nach Erfüllen von Bedingungen
▪ Schachtelung und Parallel-Schaltungen möglich
Was ist das Vertrauensparadigma der Automatisierungstechnik?
- Nachführ-Führungsfunktionen funktionieren grundsätzlich. Man kann im Rahmen der akzeptierten Toleranzen immer annehmen: x = w
- Sollte eine Nachführ-Führungsfunktion einmal nicht funktionieren, meldet sie selbstständig eine Störung.
Was ist das Ziel von Nachführ-Führungsfunktionen?
Wähle ein y(t) sodass x(t)=w(t)
Beschreibe die Realisierung von Nachführ-Führungsfunktionen (1) & (2)
(1) Steuerung
y(t) wird als rein zeitgesteuerte Funktion vorgegeben
• keine Messung notwendig
• keiner Reaktion auf Störungen
• ist w(t) vorab bekannt, kann der Gesamtverlauf von y(t) vorab berechnet werden
(2) Steuerung mit Abschaltung y(t) wird als rein zeitgesteuerte Funktion vorgegeben, die Regelgröße wird aufeinen Grenzwert überwacht. Bei überschreiten des Grenzwerts wird y(t) abgeschaltet (y(t) = „last goodvalue“)
• binäres Messsignal erforderlich
• während des Vorgangs rein zeitgesteuerte Funktion
• durch die Abschaltung können im Zielpunkt Störungen während des Verlaufs eliminiert werden
Beschreibe die Realisierung von Nachführ-Führungsfunktionen (3) & (´4)
(3) Regelung
Prozess wird durch eine kontinuierliche Regelung während des Ablaufs auf der Solltrajektorie gehalten.
• kontinuierliche Messung erforderlich
• der Verlauf wird überwacht und geregelt
(4) Optimale Regelung
Wiederholte Berechnung eines optimalen Übergangs vom aktuellen Zustand auf die Solltrajektorie innerhalb eines Prädiktionshorizonts t, mit dazu passendem Verlauf y(t0..t)
• Optimierungskriterien sind z.B. Abweichungen vom Sollwert und Stellenergie
• dynamisches Modell des Prozesses erforderlich
• Optimierungsproblem wird zyklisch neu gelöst und der neue Verlauf y(t) wird auf den Prozess aufgeschaltet
Was ist eine Reglerstrecke?
▪ typischerweise kontinuierlich-wertige Mehrgrößensysteme (mehrere Stell-und Messgrößen)
▪ Querkopplungen zwischen Eingangs-und Ausgangsgrößen
▪ Häufiges Ziel: Führen der Zustandsgrößen, nicht der Messgrößen
Nenne verschiedene Reglertypen
▪ dezentrale Eingrößenregler
▪ Entkopplungsregler
▪ 2-Freiheitsgraderegelung (Vorsteuerung + Regelung)
▪ Mehrgrößenregelung (z.B. Zustandsregelung)
▪ Modellprädiktive Regelung
