Prozessrechentechnik - Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland ...

3.2. Diskretisierung analoger Signale 27
Bild 27: Prinzip des Abtasthaltegliedes
Nach Bild 4 in Abschnitt 1.3 ist für die Diskretisierung u.a. des analogen Signales x(t) in die Wertfolge x 0, x 1, x 2....
ein Block “Taster” vorgesehen. Die Bilder 26 und 27 veranschaulichen diesen Prozess der Diskretisierung. Dazu
wird das analoge Signal x(t) abgetastet, Bild 26a, dies ergibt die abgetasteten Punkte als Wertefolge x* nach Bild
26b. Die diskreten Werte x(k) nach Bild 26c müssen für die Abtastzeit T nach dem Abtasten zwischengespeichert
werden. Dafür muss im Prozessrechner ein Speicher (siehe Bild 27) vorhanden sein. Am Ausgang des Speichers
ist die Treppenfunktion nach Bild 26d vorhanden, der Prozessrechner besitzt hierbei die Funktion eines
Abtasthaltegliedes.
Die Funktion x*(k) nach Bild 26c kann auch als Impulsfunktion der Fläche x k zu den Zeitpunkten k*T, ,
angesehen werden:
Schreibweise: x 0 = x(t=0)
x 1 = x(t=T)
x 2 = x(t=2T)
x = x(t=3T)
3
x k = x(t=kT)
Wertefolge: x 0, x 1, x 3, x 4, x 5,
.......
Der Wert von x wird abgetastet und gehalten, daher der Name Abtasthalteglied.
Die Wahl der Abtastdauer richtet sich nach den dominierenden Verzögerungszeiten im Prozess (später), Tabelle
10 zeigt Anhaltswerte hierfür in einem Überblick.
Art der Regelung dominierende Zeitkonstanten
Durchfluss ~ 1 s
Druck ~ 1 s
Füllstand 2 s - 5 s
Temperatur 10 s - 20 s
Drehzahl 5 ms - 100 ms
Strom 1 ms -10 ms
Tabelle 10: Dominierende Verzögerungszeiten von Regelungen
Im Blockschaltbild der diskreten Regelung einer analogen Strecke wird das Abtasthalteglied nach Bild 27 zu einen
Block zusammengefasst, siehe Bild 28.
Bild 28: Blockschaltbild des Abtasthaltegliedes
Version 1.3 25.02.2005, 8.47 Uhr D:\Vorl\PRT\PRT_Skript_WS_04_05.wpd
(128)