Aufgabe 5
- In der Verfahrenstechnik werden häufig
Batch-Prozesse eingesetzt, um chemische Prozesse kontrolliert ablaufen
zu lassen:
- Im Beispielprozess werden zwei Stoffe in den
Behältern A und B in einen dritten Behälter C gefüllt,
wo sie bei Wärmezugabe reagieren und das Produkt abläuft. Dazu
werden drei Sensoren LA, LB, LC zur
Messung der Füllstände eingesetzt und fünf Ventile
V1, ... V5 sowie eine Heizung H
angesteuert. Außerdem wird ein Timer T verwendet, der beim
Einschalten der Heizung gestartet wird und mit T=1 anzeigt, dass der
Prozess in C beendet ist.
- Alle Behälter sind zu Beginn leer. Der Prozess
verläuft dann in folgenden Schritten:
- Behälter A und B werden gefüllt.
- A wird in C entleert, bis LC = 0.5.
- B wird in C entleert, bis LC = 1.
- C wird für eine feste Zeit beheizt,
währenddessen werden A und B wieder aufgefüllt.
- C wird entleert und der Prozess wiederholt sich,
beginnend mit 2.
- Der Einfachheit wird angenommen, dass Behälter A und
B mindestens halb so groß sind wie Behälter C und dass der
Prozess in C (Schritt 4) lange genug dauert, dass A und B
währenddessen befüllt werden können.
- Erstellen Sie einen Zustandautomaten zur Steuerung
dieses Batch-Systems und implementieren Sie ihn zusammen mit
interaktiven Eingabe-Elementen für die Füllstandsmesser (am
einfachsten als Schieberegler) und den Timer.
- Ersetzen Sie die Eingabe-Elemente durch ein einfaches
Modell, das das Verhalten des Systems nachbildet.