Steuerstrecke, Regelkreis und Blockschaltbild

Bei einer Steuerung wirkt eine Eingangsgröße über die Steuerstrecke auf die Ausgangsgröße, ohne dass das Ergebnis gemessen wird; der Wirkungsablauf ist offen. Eine Regelung misst die Regelgröße fortlaufend, vergleicht sie mit der Führungsgröße (dem Sollwert) und verstellt über das Stellglied die Stellgröße, bis die Regelabweichung verschwindet oder klein wird; der Wirkungsablauf ist geschlossen. Nur die Regelung gleicht Störgrößen aus, etwa wechselnde Entnahme, schwankende Eintrittstemperatur oder Leckagen.

Im Blockschaltbild stehen die Glieder als Kästen und die Größen als Pfeile: Messglied, Vergleichsstelle, Regler, Stellglied und Regelstrecke bilden einen Kreis. In verfahrenstechnischen Anlagen sind Regelgrößen meist Druck, Temperatur, Füllstand und Durchfluss, Stellglieder meist Stellventile oder drehzahlgeregelte Pumpen. Der P-Regler verstellt proportional zur Regelabweichung und lässt bei dauernder Störung eine bleibende Abweichung; ein I-Anteil beseitigt sie. Zu große Verstärkung oder zu kurze Nachstellzeit bringen den Kreis zum Schwingen. Zweipunktregler schalten nur ein und aus; die Schaltdifferenz bestimmt Schwankung und Schalthäufigkeit.

Totzeiten entstehen, wenn das Medium vom Stellort bis zum Messort eine Strecke zurücklegen muss. Sie machen Regelkreise träge und schwingfreudig, deshalb sitzen Fühler möglichst nahe am Stellort, aber nach ausreichender Durchmischung. Bei der Inbetriebnahme prüft man zuerst Messkreis und Stellglied einzeln, legt die Wirkungsrichtung fest, schaltet mit vorsichtigen Parametern auf Automatik und beobachtet das Einschwingen nach einem Sollwertsprung.