EMSR-Technik

Mithilfe der Messtechnik werden verschiedene Größen wie beispielsweise Druck, Wegstrecke, Füllstand, Temperatur, Durchflussmenge, Zeit, Masse, elektrischer Strom oder Spannung gemessen, um eine konstante Produktqualität zu gewährleisten, Prozesse zu optimieren oder Sicherheitsvorschriften zu erfüllen. Soll eine dieser Größen beeinflusst oder auf einem gewünschten Wert gehalten werden, gibt es zwei Möglichkeiten: Steuern oder Regeln.

Die Steuerungstechnik baut auf der Messtechnik auf. Dabei werden Werte gemessen und anschließend Stellglieder angesteuert, um die gemessene physikalische Größe zu beeinflussen. Die Steuerungseinrichtungen, die hierfür am häufigsten zum Einsatz kommen, sind Speicherprogrammierbare Steuerungen. Diese kleinen Geräte sind die Basis für vielfältige Anwendungen in der Steuerungstechnik, indem sie bestimmte Abläufe erzwingen und die gemessenen elektrischen und nicht elektrischen Größen beeinflussen. Charakteristisch für eine Steuerungsaufgabe ist, dass der Istwert der beeinflussten Größe nicht mit dem Sollwert abgeglichen wird – es liegt ein offener Wirkungsablauf vor.

Wird die Steuerungstechnik durch eine Rückkopplung der beeinflussten Größe ergänzt, spricht man von Regelungstechnik. Dabei wird mittels Messtechnik der Ist-Wert kontinuierlich erfasst und durch einen Regler mit dem Sollwert verglichen. Somit wird gewährleistet, dass der Sollwert nur innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs über- bzw. unterschritten wird. Besteht eine Abweichung, so wird ein Stellglied bedient, um den gemessenen Wert an den vorgegebenen Wert anzupassen. Aufgrund dieser Kontrolle handelt es sich bei der Regelungstechnik um einen geschlossenen Wirkungsablauf.

Anhand des folgenden Beispiels wird der Unterschied zwischen Steuern und Regeln noch einmal verdeutlicht: Nehmen wir an, ein Backofen könnte über einen Schalter nur ein- oder ausgeschaltet werden. Der Ofen würde sich aufheizen, aber es wäre nicht erkennbar, wie hoch die Temperatur gerade ist und wie heiß der Ofen maximal werden darf. Das beschriebene Szenario entspricht der Steuerungstechnik. Wird der Backofen um einen Temperaturfühler und eine Einstellmöglichkeit für die Temperatur ergänzt, handelt es sich um ein Beispiel für Regelungstechnik. Der Temperaturfühler misst kontinuierlich die Temperatur und durch einen Regler wird überprüft, ob die Solltemperatur bereits erreicht ist oder nicht. Abhängig vom Ergebnis wird der Ofen weiter aufgeheizt oder die Temperatur wird gehalten.