Die Prozessregelung ist ein zentraler Bestandteil der Automatisierungstechnik und umfasst die Überwachung und Steuerung physikalischer oder chemischer Prozesse, um gewünschte Zielwerte konstant einzuhalten. Sie spielt eine entscheidende Rolle in der Automatisierung thermischer Prozesse, indem sie für präzise Regelungen von Temperatur, Druck, Durchfluss oder anderen Prozessgrößen sorgt. Die Prozessregelung optimiert Produktionsprozesse, verbessert die Effizienz und trägt zur Qualitätssicherung bei.
Grundlagen der Prozessregelung
Die Prozessregelung basiert auf einem Regelkreis, in dem ein Sollwert vorgegeben wird und der Prozess so gesteuert wird, dass der Ist-Wert mit diesem Sollwert übereinstimmt. Ein Regelkreis besteht typischerweise aus folgenden Komponenten:
- Prozess (Regelstrecke)
Der physikalische oder chemische Vorgang, der geregelt werden soll, z. B. die Erwärmung eines Mediums in einem Industrieofen. - Sensoren (Messglied)
Sensoren messen die aktuellen Werte des Prozesses, wie Temperatur, Druck oder Durchfluss, und leiten diese an die Steuerung weiter. - Regler
Der Regler vergleicht den gemessenen Ist-Wert mit dem vorgegebenen Sollwert. Auf Basis dieser Abweichung berechnet er ein Stellsignal, um den Prozess zu beeinflussen. In der Automatisierung werden oft PID-Regler (Proportional-Integral-Derivative) eingesetzt, die eine optimale Regelung ermöglichen. - Stellglieder
Stellglieder, wie Ventile, Heizungen oder Pumpen, setzen die Signale des Reglers um, um den Prozess zu beeinflussen. - Aktoren (Stellgliedantrieb)
Aktoren steuern die physikalische Bewegung der Stellglieder, z. B. das Öffnen oder Schließen eines Ventils.
Arten der Prozessregelung
In der Automatisierungstechnik gibt es verschiedene Arten der Prozessregelung, die je nach Anforderung eingesetzt werden:
- Einfache Regelung
Hier wird ein einzelner Prozesswert, wie die Temperatur, geregelt. Dies ist typisch für Anwendungen in der Heiztechnik oder Kühltechnik. - Mehrgrößenregelung
Bei der Mehrgrößenregelung werden mehrere miteinander gekoppelte Prozessgrößen gleichzeitig geregelt, z. B. Temperatur und Druck in einer chemischen Anlage. - Adaptive Regelung
Adaptive Regler passen sich automatisch an veränderte Prozessbedingungen an, z. B. bei schwankenden Lastanforderungen. - Prädiktive Regelung
Diese Regelungsart nutzt mathematische Modelle und Vorhersagen, um den Prozess optimal zu steuern und unerwünschte Effekte zu minimieren.
Prozessregelung in der Automatisierung thermischer Prozesse
Die Automatisierung thermischer Prozesse erfordert hochpräzise und zuverlässige Prozessregelungen, um gleichbleibende Qualität und Energieeffizienz sicherzustellen. Typische Anwendungen sind:
- Temperaturregelung
In Industrieöfen, Heizkesseln oder Kühlkreisläufen wird die Temperatur geregelt, um optimale Bedingungen für Produktionsprozesse zu gewährleisten. - Druckregelung
Bei der Verarbeitung von Gasen oder Flüssigkeiten ist eine präzise Druckregelung essenziell, um Prozesssicherheit und Effizienz zu garantieren. - Durchflussregelung
Die Regelung von Flüssigkeits- oder Gasströmen sorgt für eine gleichmäßige Versorgung der Prozesse und minimiert Schwankungen.
Vorteile der Prozessregelung
Die präzise Prozessregelung bietet zahlreiche Vorteile für Unternehmen:
- Steigerung der Produktqualität
Durch die Einhaltung definierter Sollwerte bleibt die Qualität der Produkte konstant hoch. - Energieeinsparung
Optimierte Prozesse verbrauchen weniger Energie, was die Betriebskosten senkt und die Umweltbelastung reduziert. - Erhöhte Prozesssicherheit
Die Regelung verhindert Überhitzung, Überdruck oder andere kritische Zustände, die zu Schäden oder Gefahren führen könnten. - Flexibilität
Moderne Regelungssysteme können sich schnell an veränderte Produktionsanforderungen anpassen.
Prozessregelung bei Demig
Demig ist Experte in der Automatisierung thermischer Prozesse und bietet maßgeschneiderte Lösungen für die Prozessregelung. Mit modernsten Technologien wie speicherprogrammierbaren Steuerungen (PLCs), Sensorik und intelligenten Reglern entwickelt Demig Systeme, die präzise, effizient und zuverlässig arbeiten.
Dank der Integration von IoT und digitaler Überwachung ermöglicht Demig die Echtzeit-Analyse von Prozessen und die vorausschauende Optimierung von Anlagen. Dies stellt sicher, dass Kunden von höchster Effizienz und minimalem Energieverbrauch profitieren.
Zukunftsperspektiven
Die Prozessregelung wird durch Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things (IIoT) zunehmend digitalisiert und automatisiert. Intelligente Regler, die KI und maschinelles Lernen nutzen, können komplexe Prozesse noch präziser steuern.
Demig treibt diese Entwicklung voran und bietet zukunftssichere Lösungen, die nicht nur die Effizienz steigern, sondern auch zur Nachhaltigkeit beitragen.