DIN-Normen - Teil 223

 

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DIN-Normen - Teil 223

 

 

Tabelle 910.1

Beispiele fu¨r Leitungen, Leitungsverbindungen, Gera¨teanschlu¨sse

Grundform: schmale Volllinie (0,25 mm)

Sinnbild

Benennung
(Bildelement nach

. . .)

Beispiele fu¨r erga¨nzende Darstellungen, Bemerkungen

EMSR-Leitung, allgemein

spezielle Leitungen:

Falls erwu¨nscht, ist Unterscheidung nach Art der Leitung
mo¨glich. Dabei ist es zula¨ssig, im Gera¨teschema lediglich die
von den u¨brigen abweichende Leitungsart hervorzuheben.

allgemeine Beeinflussung, z. B. optisch, akustisch

Einheitssignalleitung, elektrisch

Einheitssignalleitung, pneumatisch

hydraulische Leitung

Kapillarleitung

Wirkungslinie

Digitalsignal

Bina¨rsignal

Impulsgeber

Analogsignal

Bild 910.2
EMSR-Stellenplan FRCA 002, Durch-
flussregelung (elektrisch)

19

Elektrotechnik

910

19.14.2

Leittechnik

DIN V 19222

Leittechnik – Begriffe (Sep 2001)

Diese Norm bestimmt den Begriff des Leitens allgemein als das gezielte Einwirken auf den Ablauf
von Prozessen und entha¨lt einige davon abgeleitete Begriffe der Leittechnik. Der Begriff „Leiten“ um-
fasst alle zur gezielten Einwirkung notwendigen Maßnahmen wie Messen, Steuern und Regeln sowie
berwachen etwa im Sinne des angelsa¨chsischen Begriffs „control“.

Viele dynamische Systeme – beispielsweise bei der Automatisierung von Kraftwerken – weisen kom-
plexe Strukturen auf, die sowohl Steuerketten als auch Regelkreise und Abschaltkreise enthalten.
Dementsprechend handelt es sich bei vielen leittechnischen Aufgaben darum, auf einen dynamischen
Prozess gezielt einzuwirken, unabha¨ngig davon, ob und in welcher Weise man sich dabei einer Ru¨ck-
fu¨hrung bedient.

Prozess

Ein Prozess ist eine Gesamtheit von aufeinander einwirkenden Vorga¨ngen in einem System (s.
DIN 19226-1), durch die Materie, Energie oder auch Information umgeformt, transportiert oder gespei-
chert wird.

Durch geeignete Abgrenzungen des Systems ko¨nnen Teilprozesse oder umfassende Prozesse festge-
legt werden. Prozessgro¨ßen ko¨nnen deterministisch oder stochastisch sein.

Beispiel fu¨r Prozesse. Die Erzeugung elektrischer Energie in einem Kraftwerk, die Verteilung von Ener-
gie, die Raffinierung verschiedener Kohlenwasserstoffe aus Erdo¨l, die Erzeugung von Roheisen in ei-
nem Hochofen, die Fertigung eines Getriebes, der Transport von Stu¨ckgu¨tern in einem Container-
Frachtsystem, die Durchfu¨hrung eines Fluges, die Verarbeitung von Daten in einer Rechenanlage, die
Durchfu¨hrung von Verwaltungsakten in einer Beho¨rde.

Leiten, Leiteinrichtung

Das Leiten ist die Gesamtheit aller Maß-
nahmen, die einen im Sinne festgelegter
Ziele erwu¨nschten Ablauf eines Prozesses
bewirken.

Die Maßnahmen werden vorwiegend unter
Mitwirkung des Menschen aufgrund der
aus dem Prozess oder auch aus der Umge-
bung erhaltenen Daten mit Hilfe der Leit-
einrichtung getroffen (s. Bild 911.1).

Die L e i t e i n r i c h t u n g umfasst alle fu¨r
die Aufgabe des Leitens verwendeten Ge-
ra¨te und Programme sowie im weiteren
Sinne auch Anweisungen und Vorschriften.

Beispiel fu¨r eine Leiteinrichtung. Die leit-
technische

Einrichtung

eines

Kraftwerk-

blocks, der – etwas vereinfacht – aus den Systemen Dampferzeuger und Turbosatz besteht, entha¨lt
sowohl Regelungen als auch Steuerungen und Schutzeinrichtungen, die auf die Stellglieder der bei-
den Systeme einwirken (s. Bild 912.1). Dampferzeuger und Turbosatz ko¨nnen durch eine Blockleitein-
richtung koordiniert werden, die aufgrund des vorgegebenen Sollwertes der Leistung sowie der er-
mittelten zula¨ssigen Lasta¨nderungen fu¨r Dampferzeugung und Turbine und unter Beachtung aller
sonstigen Randbedingungen die fu¨r Lastwechsel erforderlichen Fu¨hrungsgro¨ßen liefert. Die Lasta¨nde-
rungen werden aufgrund von Messwerten fu¨r die Beanspruchung an bestimmten Bauteilen u¨ber-
wacht und auf zula¨ssige Werte begrenzt. Außerdem werden fu¨r die zusa¨tzliche berwachung des
ganzen Blocks durch Menschen bestimmte Prozessgro¨ßen in der Warte angezeigt und protokolliert.

Die Aufgaben des Leitens umfassen eine Vielzahl von Funktionen.

Wichtige Aufgaben sind z. B.:

Messen: Ta¨tigkeiten zum quantitativen Vergleich der Messgro¨ße mit einer Einheit ausfu¨hren.

Anmerkung:

Das Feststellen von Schaltzusta¨nden oder Grenzwertu¨berschreitungen schließt einen
Messvorgang ein. Das dabei gebildete Ausgangssignal ist ha¨ufig ein Meldesignal.

Za¨hlen: die Messgro¨ße „Anzahl der Elemente einer Menge“ ermitteln

19

Bild 911.1

Darstellung des Leitens eines Prozesses

19.14

Messen, Steuern, Regeln, Leittechnik

911

Steuern, Steuerung: das Steuern, die Steuerung ist der Vorgang in einem System, bei dem eine oder
mehrere Gro¨ßen als Eingangsgro¨ßen andere Gro¨ßen als Ausgangsgro¨ßen aufgrund der dem System
eigentu¨mlichen Gesetzma¨ßigkeiten beeinflussen.

Kennzeichen fu¨r das Steuern ist der offene Wirkungsweg oder ein geschlossener Wirkungsweg, bei
dem die durch die Eingangsgro¨ßen beeinflussten Ausgangsgro¨ßen nicht fortlaufend und nicht wieder
u¨ber dieselben Eingangsgro¨ßen auf sich selbst wirken.

Regeln, Regelung: das Regeln, die Regelung ist ein Vorgang, bei dem fortlaufend eine Gro¨ße, die
Regelgro¨ße (die zu regelnde Gro¨ße), erfasst, mit einer anderen Gro¨ße, der Fu¨hrungsgro¨ße, verglichen
und im Sinne einer Angleichung an die Fu¨hrungsgro¨ße beeinflusst wird. Kennzeichen fu¨r das Regeln
ist der geschlossene Wirkungsablauf, bei dem die Regelgro¨ße im Wirkungsweg des Regelkreises fort-
laufend sich selbst beeinflusst.

Prozess optimieren: Maßnahmen treffen, die einen Prozess so gestalten, dass unter den gegebenen
Beschra¨nkungen das aufgabengema¨ß gegebene, die Prozesszusta¨nde bewertende Gu¨tekriterium ei-
nen entweder mo¨glichst großen oder mo¨glichst kleinen Wert annimmt.

Anmerkung:

Im Gu¨tekriterium ko¨nnen Optimierungsziele wie z. B. hohe Wirtschaftlichkeit, großer
Wirkungsgrad, hoher Durchsatz zum Ausdruck gebracht werden.

berwachen: ausgewa¨hlte Gro¨ßen auf Einhaltung vorgegebener Werte, Wertebereiche oder Schaltzu-
sta¨nde u¨berpru¨fen.

Anmerkung:

Die zu u¨berwachenden Gro¨ßen ko¨nnen direkt gemessen oder das Ergebnis einer Aus-
wertung sein.

Schu¨tzen: auf den Prozess mit den Mitteln der Leittechnik (aufgrund von berwachungsvorga¨ngen)
in der Weise einwirken, dass er keinen den Menschen gefa¨hrdenden, die Anlage, das Produkt oder
die Umwelt scha¨digenden Zustand annimmt und die Anlage vor scha¨digenden Auswirkungen von
Sto¨rungen bewahrt wird.

Auswerten: Kenngro¨ßen des Prozesses aus erfassten Gro¨ßen durch Berechnen oder Sortieren ermitteln.

Aufzeichnen: Gro¨ßen zum Weiterverarbeiten oder zum Dokumentieren festhalten.

Protokollieren: eine Aufzeichnung in fu¨r den Menschen lesbarer Form spontan, zyklisch oder auf Ab-
ruf wiedergeben.

Eingreifen: auf die Leiteinrichtung oder auf die Stellglieder des Prozesses einwirken, soweit dies
durch den Menschen geschieht.

Bild 912.1

Wirkungsma¨ßige Darstellung eines Leitens eines Kraftwerkblocks

19

Elektrotechnik

912

Bild 914.1 zeigt den Wirkungsweg und die Wirkungsrichtung der Funktionen der Leiteinrichtung.

Priorita¨t beim Leiten: Stellenwert in einer Rangfolge, der zum jeweiligen Entscheidungszeitpunkt bei
gleichzeitig anstehenden Anforderungen die na¨chste auszufu¨hrende Anforderung bestimmt.

Anmerkung:

In Prozessen, auf die mit den leittechnischen Funktionen steuern, regeln, eingreifen,
schu¨tzen sowie optimieren eingewirkt wird, besteht ha¨ufig die in Tab. 913.1 gezeigte
Zuordnung der Priorita¨ten.

Strukturen der Leiteinrichtung: Bei den Strukturen von Leiteinrichtungen muss zwischen funktionel-
len Befehls- und Kommunikationsstrukturen und ra¨umlichen und gera¨tetechnischen Anordnungen un-
terschieden werden. Im Folgenden wird zentral, dezentral und hierarchisch ausschließlich funktionell
verstanden. Fu¨r ra¨umliche und gera¨tetechnische Klassifizierungen wird verteilt und kompakt verwen-
det.

Zentrale Leitstruktur: Struktur einer Leiteinrichtung bei gekoppelten Teilprozessen, in der jede Teilleit-
einrichtung zur Bildung ihrer Ausgangsinformationen Informationen aus allen ihr zugeordneten Teil-
prozessen beru¨cksichtigt.

Anmerkung:

Eine zentrale Leitstruktur kann auch durch miteinander verbundene Leiteinrichtungen
gebildet werden.

Dezentrale Leitstruktur: Struktur einer Leiteinrichtung bei gekoppelten Teilprozessen, in der jede Teil-
leiteinrichtung zur Bildung ihrer Ausgangsinformationen nur Informationen aus dem einen ihr zuge-
ordneten Teilprozess beru¨cksichtigt.

Ein kompaktes Prozessrechensystem realisiert dezentrale Regelungsstrukturen, wenn fu¨r jeden Regel-
kreis einfache Regler ohne Beru¨cksichtigung der Kopplungen zwischen den Teilprozessen eingesetzt
werden. Bei geeigneter Kommunikation untereinander ko¨nnen verteilte Regler eine zentrale Regelung
bilden, indem Informationen u¨ber die jeweils anderen Teilprozesse zwischen den Reglern ausge-
tauscht werden.

Hierarchische Leitstruktur: Leitstruktur, die mehrere einander u¨bergeordnete Leitebenen entha¨lt, bei
denen die Teilleiteinrichtung der jeweils u¨bergeordneten Ebene die Arbeit der Teilleiteinrichtungen
der jeweils darunter liegenden Ebene koordiniert, indem z. B. Steuerziele, Fu¨hrungs- oder Aufgaben-
gro¨ßen vorgegeben werden.

Verteilte Leitstruktur: Leitstruktur, bei der die in ihr enthaltenen Leiteinrichtungen gera¨tetechnisch an
unterschiedlichen Orten angeordnet sind.

Leitebene Gesamtheit aller Leiteinrichtungen gleichen Ranges in einer hierarchischen Leitstruktur.

Einzelleitebene: Leitebene, der alle Teile der Leiteinrichtung angeho¨ren, welche unmittelbar auf die
Stellglieder wirken.

Gruppenleitebene: Leitebene, der alle Teile der Leiteinrichtung angeho¨ren, welche jeweils auf einen
bestimmten Teilbereich der Einzelleitebene wirken.

Die Gruppenleitebene kann in mehrere Leitebenen aufgeteilt sein.

Anlagenleitebene: Leitebene, der alle Teile der Leiteinrichtung angeho¨ren, welche auf die Gruppenleit-
ebene wirken.

Beispiel

Die Leiteinrichtung eines Kraftwerkblocks ist meist hierarchisch aufgebaut. Bild 914.2
zeigt einen Ausschnitt aus dieser Struktur.

19

Tabelle 913.1

Zuordnung der Prioria¨ten

Art der Anforderung

Priorita¨t

Schu¨tzen

1

Eingreifen

2

Steuern

3

Regeln

4

Optimieren

5

Hierbei kommt der Anforderung mit der niedrigeren Zahl die ho¨here Priorita¨t zu.

19.14

Messen, Steuern, Regeln, Leittechnik

913

 

 

 

 

 

 

 

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