DE102014117690A1

DE102014117690A1 - Verfahren zur Steuerung eines Prozesses

Info

Publication number: DE102014117690A1
Application number: DE102014117690.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Alber; Joachim Albert
Original assignee: Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2016-06-02
Also published as: US20190361413A1; US10635061B2; US20160152489A1; CN105645534B; CN105645534A; US10509376B2

Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung eines Prozesses, welcher eine Behandlung eines Prozessmediums umfasst, und welcher einen Systemeingang, insbesondere einen Zulauf, und einen Systemausgang, insbesondere einen Auslauf, aufweist, wobei der Prozess ein Totzeitverhalten aufweist, derart dass eine Änderung zumindest eines Parameters erster Art des Prozessmediums am Systemeingang eine Änderung zumindest eines Parameters zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang erst nach Auslauf einer Totzeit bewirkt, umfasst: – Ermitteln von, insbesondere digitalen, Werten für den Parameter erster Art und Verwenden dieser Werte als Eingangswerte einer Steuerung; – Ermitteln von Einstellwerten für eine den Parameter zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang beeinflussende Ausgangsgröße, unter Verwendung der ermittelten Werte des Parameters erster Art und eines in der Steuerung abgelegten ersten Proportionalitätsfaktors; und – Verwenden der ermittelten Einstellwerte zum Einstellen der Ausgangsgröße mittels der Steuerung; – Ermitteln von, insbesondere digitalen Werten für den Parameter zweiter Art; – Ermitteln von eine Abweichung des Parameters zweiter Art vom Parameter erster Art repräsentierenden Abweichungswerten aus den ermittelten Werten des Parameters erster Art und den ermittelten Werten des Parameters zweiter Art; und – Verwenden wenigstens eines der Abweichungswerte und wenigstens eines der Einstellwerte zum Ermitteln eines zweiten Proportionalitätsfaktors.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Prozesses, welcher eine Behandlung eines Prozessmediums umfasst, und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
In der Prozessmesstechnik fallen eine Vielzahl von Steuerungs- und Regelungsaufgaben an. Eine besondere Herausforderung bildet dabei die Regelung von Prozessen, die zwischen einem Systemeingang und einem Systemausgang ein Totzeitverhalten aufweisen, derart dass eine Änderung zumindest eines Parameters erster Art am Systemeingang des Prozesses eine Änderung zumindest eines Parameters zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang erst nach Ablauf einer Totzeit bewirkt.
Typische Beispiele für solche Prozesse sind Abwasserbehandlungsprozesse in Kläranlagen. Dies soll am Beispiel der Phosphatelimination im Folgenden näher erläutert werden.
Bei der Zugabe von Fällmittel zum Ausfällen von Phosphat aus zu behandelndem Abwasser von Hand oder mittels Dosierpumpen im Handbetrieb kommt es immer wieder zur Über- oder Unterdosierung. Eine Unterdosierung von Fällmittel führt zu erhöhten Phosphatkonzentrationen im Kläranlagenauslauf. Eine Überdosierung hingegen führt zu einer erhöhten Bildung von Hydroxidschlamm, dessen Entsorgung zeitlichen und finanziellen Aufwand verursacht, und der im Faulturm zuungunsten der für die Biogasgewinnung nutzbringenden Biomasse Raum einnimmt. Es ist daher wünschenswert, Über- und Unterdosierungen von Fällmittel bei der Phosphatelimination zu vermeiden.
Im Stand der Technik sind Verfahren zur Phosphatelimination bekanntgeworden, bei denen eine einfache, einen typischen Tagesgang der Phosphatfracht berücksichtigende Zeitsteuerung eingesetzt wird. Auch sind Verfahren zur Phosphatelimination aus dem Stand der Technik bekannt, die eine frachtabhängige Steuerung der Fällmitteldosierung umfassen. Eine solche frachtabhängige Steuerung ermittelt den aktuellen Zustrom, beispielsweise mittels einer Messung des Volumendurchflusses, und die Phosphatkonzentration und berechnet anhand eines Proportionalitätsfaktors die zur Phosphateliminierung benötigte Fällmittelmenge, beispielsweise in Form eines Fällmittelmasse- oder Volumendurchflusses, der mittels einer Dosierpumpe beispielsweise dem zum Belebungsbecken zulaufenden Abwasser zugegeben werden muss. In diesen Proportionalitätsfaktor gehen neben einem Sicherheitsfaktor im Wesentlichen die Produkteigenschaften des Fällmittels ein.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Reihe von potenziellen Fehlerquellen durch solche Steuerungen nicht ausreichend kompensiert werden können. Beispielsweise kann die Zusammensetzung des Fällmittels von Charge zu Charge variieren oder die Konzentration von vor Ort angesetzten Fällmittel-Lösungen kann aufgrund von Fehlern oder Ungenauigkeiten beim Ansetzen der Lösungen schwanken. Auch Änderungen der Abwassermatrix, d.h. der Zusammensetzung des phosphathaltigen Abwassers, können einen Einfluss auf die zur Fällung einer bestimmten im Abwasser enthaltenen Phosphatkonzentration erforderliche Fällmittelmenge haben. Belebtschlamm, der in der biologischen Stufe einer Kläranlage benötigt wird, kann außerdem Phosphat speichern und später wieder freisetzen (Simultanfällung), was bei Änderungen der Betriebsbedingungen in unterschiedlichem Maße auftreten kann. Der gravierendste Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten frachtabhängigen Steuerungen ist, dass sie keine Überwachung der Wirksamkeit der Fällmitteldosierung enthalten. D.h. Änderungen der Prozessbedingungen, beispielsweise aufgrund der genannten Fehlerquellen, werden von der Steuerung nicht erfasst, d.h. nicht „bemerkt“, und sind daher mittels der Steuerung nicht kompensierbar.
Eine andere Möglichkeit zur Optimierung der Fällmitteldosierung besteht in einer Regelung der abgebauten Phosphatmenge mit der zudosierten Fällmittelmenge als Stellgröße. Häufig sind solche Regelungen so ausgestaltet, dass der Volumenstrom im Zulauf zu einer Zugabestelle für Fällmittel, das der Bindung von Orthophosphat durch eine Fällungsreaktion dient, als Störgröße aufgeschaltet wird und der Regler die Phosphatkonzentration im Auslauf auf einen vorgegebenen Sollwert regelt. Hierbei erweist sich jedoch das Totzeitverhalten des Prozesses als problematisch.
Das Totzeitverhalten rührt daher, dass in den meisten Kläranlagen das zu behandelnde Abwasser von der Stelle der Fällmittelzugabe bis zur Messstelle, an der eine für einen Regler verwertbare Regelgröße erfasst werden kann, eine gewisse Fließzeit benötigt. Diese Fließzeit ist konkret von den örtlichen Gegebenheiten und der Art des jeweils angewendeten Fällungsverfahrens (Vorfällung, Simultanfällung, Nachfällung) abhängig. Üblicherweise ist die Messstelle im Auslauf, an der die Phosphatkonzentration erfasst wird, weit vom Zulauf und von der Dosierstelle, an der das Fällmittel dem Abwasser zugeführt wird, entfernt. Die Fließzeit des Abwassers zwischen Zulauf und Auslaufmessung (Auslauf der Kläranlage oder zwischen biologischer Stufe und Nachklärung) liegt üblicherweise in der Größenordnung von Stunden. Frachtänderungen werden erst am Messpunkt im Auslauf bemerkt und können daher durch eine Erhöhung der Fällmitteldosierung nicht mehr kompensiert werden. Bei sprunghaften Frachtänderungen reagiert eine solche Regelung also mit Verzögerung, so dass Volumina des zu behandelnden Abwassers mit Über- und Unterdosierung nicht zu vermeiden sind. Die großen Fließzeiten, die sich als Totzeit in der Regelstrecke auswirken, führen auch dazu, dass im Fall einer Schwankung des Zulaufstroms der aktuell am Zulauf gemessene Volumenstrom nicht jenem an der Mess- und/oder der Dosierstelle entspricht.
Ähnliche Probleme können auch in anderen Prozessen als der Phosphateliminiation, insbesondere Prozessen der Abwasserbehandlung oder der Behandlung anderer Prozessmedien mit Totzeitverhalten aufgrund hoher Fließzeiten, auftreten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung derartiger Prozesse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Prozesses, welcher eine Behandlung eines Prozessmediums umfasst, und welcher einen Systemeingang, insbesondere einen Zulauf für das Prozessmedium, und einen Systemausgang, insbesondere einen Auslauf für das Prozessmedium, aufweist, wobei der Prozess ein Totzeitverhalten aufweist, derart dass eine Änderung zumindest eines Parameters erster Art des Prozessmediums am Systemeingang eine Änderung zumindest eines Parameters zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang erst nach Ablauf einer Totzeit bewirkt,
umfasst:

– Ermitteln von, insbesondere digitalen, Werten für den Parameter erster Art und Verwenden dieser Werte als Eingangswerte einer Steuerung;
– Ermitteln von Einstellwerten für eine den Parameter zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang beeinflussende Ausgangsgröße, unter Verwendung der ermittelten Werte des Parameters erster Art und eines in der Steuerung abgelegten ersten Proportionalitätsfaktors; und
– Verwenden der ermittelten Einstellwerte zum Einstellen der Ausgangsgröße mittels der Steuerung;
– Ermitteln von, insbesondere digitalen, Werten für den Parameter zweiter Art;
– Ermitteln von eine Abweichung des Parameters zweiter Art vom Parameter erster Art repräsentierenden Abweichungswerten aus den ermittelten Werten des Parameters erster Art und den ermittelten Werten des Parameters zweiter Art; und
– Verwenden wenigstens eines der Abweichungswerte und wenigstens eines der Einstellwerte zum Ermitteln eines zweiten Proportionalitätsfaktors.

Dieses Verfahren nutzt die Vorteile einer Steuerung und behebt deren Nachteile durch Ermittlung des zweiten Proportionalitätsfaktors. Die Abweichung des Parameters zweiter Art vom Parameter erster Art repräsentiert die Wirkung der Ausgangsgröße auf den Parameter zweiter Art, und damit die Wirkung der Steuerung. Durch einen Vergleich des anhand der Abweichungswerte und der Einstellwerte ermittelten zweiten Proportionalitätsfaktors mit dem ersten Proportionalitätsfaktor lässt sich daher die Wirksamkeit der Steuerung überprüfen.
Dient der Prozess beispielsweise der Änderung einer Konzentration, insbesondere dem Abbau, eines bestimmten Analyten im Prozessmedium, kann es sich bei dem Parameter erster Art beispielsweise um die Menge eines bestimmten Analyten im Prozessmedium im Zulauf des Prozesses, auch als „Analytfracht“ des Prozessmediums im Zulauf bezeichnet, und beim Parameter zweiter Art um die Analytfracht im Auslauf des Prozesses handeln. Die Abweichung zwischen diesen Parametern repräsentiert die mittels des Einflusses der Ausgangsgröße veränderte Analytkonzentration oder Analytfracht, beispielsweise die reduzierte Analytfracht (auch vereinfacht als „Abbaufracht“ bezeichnet). Der zweite Proportionalitätsfaktor, der anhand der Abweichungswerte und der Einstellwerte ermittelt wird, repräsentiert mithin ein Verhältnis zwischen der tatsächlichen hinzugekommenen oder abgebauten Analytmenge, beispielsweise im Fall eines dem Abbau der Analytkonzentration dienenden Prozesses der abgebauten Analytfracht, und der Ausgangsgröße. Durch Vergleich des ersten Proportionalitätsfaktors mit dem zweiten Proportionalitätsfaktor wird es möglich, die Wirksamkeit bzw. Qualität der Steuerung zu beurteilen.
Es ist auch möglich, den zweiten Proportionalitätsfaktor anstelle des ersten Proportionalitätsfaktors in der Steuerung zu hinterlegen und das Verfahren mit dem zweiten Proportionalitätsfaktor fortzusetzen. Die auf diese Weise erzielte adaptive Steuerung kann sich somit sich ändernden Prozessbedingungen (z.B. einer Änderung der Analytfracht, anderen Änderungen in der Zusammensetzung des Prozessmediums, oder Änderungen, die die Ausgangsgröße betreffen) anpassen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der adaptiven Steuerung wird das Ermitteln von Einstellwerten für die Ausgangsgröße mittels der Steuerung nach dem Ablegen des zweiten Proportionalitätsfaktors anstelle des ersten Proportionalitätsfaktors in der Steuerung aus neu erfassten Werten des Parameters erster Art und dem zweiten Proportionalitätsfaktor fortgesetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Werte des Parameters zweiter Art oder Werte einer in den Parameter zweiter Art eingehenden Messgröße zusätzlich als Regelgröße einer Regelung zugeführt werden, wobei die Regelung basierend auf dem Vergleich der Werte des Parameters zweiter Art oder der Werte der in den Parameter zweiter Art eingehenden Messgröße mit einem vorgegebenen Sollwert Werte der Ausgangsgröße ermittelt, wobei diese Werte der Ausgangsgröße in die Ermittlung der Einstellwerte, insbesondere additiv, eingehen.
Die Werte für den Parameter erster Art können derart ermittelt werden, dass eine Sequenz dieser Werte einen zeitlichen Verlauf des Parameters erster Art repräsentiert. Auch die Werte für den Parameter zweiter Art können derart ermittelt werden, dass eine Sequenz dieser Werte einen zeitlichen Verlauf des Parameters zweiter Art repräsentiert. Entsprechend der Sequenz der Werte für den Parameter erster Art ergeben sich in diesem Fall die aus den Werten für den Parameter erster Art ermittelten Einstellwerte als Sequenz, so dass die Einstellwerte einen zeitlichen Verlauf der Ausgangsgröße repräsentieren.
Die Abweichungswerte können jeweils durch Bildung einer Differenz zwischen einem Wert des Parameters erster Art und einem diesem Wert zugeordneten Wert des Parameters zweiter Art ermittelt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die ermittelten Abweichungswerte mittels eines ersten Zählers akkumuliert, insbesondere addiert, und die ermittelten Einstellwerte oder von diesen abhängige Werte werden mittels eines zweiten Zählers akkumuliert, insbesondere addiert. Der zweite Proportionalitätsfaktor kann zu einem vorgegebenen Zeitpunkt anhand der Zählerstände des ersten und des zweiten Zählers ermittelt werden. Anschließend können die Zähler wieder auf Null gesetzt und die danach erfassten Werte erneut akkumuliert werden, um zu einem weiteren vorgegebenen Zeitpunkt einen neuen Proportionalitätsfaktor zu ermitteln. Vorteilhafterweise liegen zwischen den vorgegebenen Zeitpunkten, zu denen neue Proportionalitätsfaktoren ermittelt werden, Zeitspannen, die erheblich größer sind als die Totzeit des Prozesses.
In einer anderen Ausgestaltung ist es möglich, mittels des ersten Zählers die sequenziell ermittelten Werte erster Art zu akkumulieren und mittels eines weiteren Zählers die sequenziell ermittelten Werte zweiter Art zu akkumulieren. In diesem Fall wird zur Ermittlung des zweiten Proportionalitätsfaktors mindestens ein Abweichungswert aus den Zählerständen des ersten und des weiteren Zählers ermittelt. Anhand dieses mindestens einen Abweichungswerts und dem Zählerstand des zweiten Zählers, in dem die Einstellwerte oder von diesen abhängige Werte akkumuliert werden, lässt sich der zweite Proportionalitätsfaktor bestimmen.
Wie bereits erwähnt, kann der Prozess beispielsweise ein Verfahren zur Behandlung eines Prozessmediums sein, mittels dessen die Konzentration eines Analyten in einem Prozessmedium geändert, insbesondere verringert werden soll. In diesem Fall ist der Parameter erster Art beispielsweise die Analytfracht im Zulauf, der Parameter zweiter Art die Analytfracht im Auslauf oder stromabwärts des Auslaufs, und die Ausgangsgröße eine die Konzentration des Analyten im Prozessmedium beeinflussende Größe. Die die Konzentration des Analyten beeinflussende Größe kann beispielsweise eine Dosis eines dem Prozessmedium zuzusetzenden, mit dem Analyten reagierenden und so dessen Konzentration beeinflussenden Reaktanden sein. Der Reaktand kann beispielsweise zur Ausfällung des Analyten dienen. Die Dosis des Reaktanden kann beispielsweise ein Volumen- oder Massestrom bzw. ein Volumen- oder Massedurchfluss einer Lösung sein, die eine bestimmte Konzentration des Reaktanden enthält. Die die Abweichung des Parameters zweiter Art vom Parameter erster Art repräsentierenden Abweichungswerte entsprechen in diesem Fall einer Analyt-Abbaufracht.
Der Prozess kann beispielsweise eine Abwasserbehandlung in einer Kläranlage, insbesondere ein Verfahren zur Eliminierung von Phosphat aus dem Abwasser sein. In diesem Fall ist der Parameter erster Art eine Phosphatfracht, welche sich aus der Konzentration von Phosphat im Abwasser und dem Volumendurchfluss des Abwassers ergibt, im Zulauf zu einer Behandlungsstufe der Kläranlage. Der Parameter zweiter Art ist in diesem Fall die Phosphatfracht, welche sich aus der Phosphatkonzentration im Abwasser und dem Volumendurchfluss des Abwassers ergibt, im Auslauf der Behandlungsstufe oder stromabwärts des Auslaufs der Behandlungsstufe der Kläranlage. Die Ausgangsgröße kann eine mit einer dem Abwasser zugeleiteten Dosis eines zur Fällung von Phosphat dienenden Fällmittels korrelierte Größe sein, insbesondere ein Volumen- oder Massedurchfluss des Fällmittels oder eine mit einer Förderleistung einer Pumpe zur Fällmitteldosierung korrelierte Größe. Die Abweichungswerte repräsentieren in dieser Ausgestaltung eine Phosphat-Abbaufracht.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen,
umfassend:

– mindestens eine dem Ermitteln von Werten für den Parameter erster Art dienende, am Systemeingang angeordnete erste Messeinrichtung;
– eine mit der ersten Messeinrichtung zum Empfangen von Messwerten der ersten Messeinrichtung verbundene elektronische Steuerungseinrichtung, welche eine Steuerung umfasst, wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist, unter Verwendung der von der Messeinrichtung übermittelten Messwerte und eines in der Steuerung abgelegten ersten Proportionalitätsfaktors Einstellwerte für eine Ausgangsgröße zu ermitteln;
– eine mit der Steuerungseinrichtung zum Empfangen von Signalen der Steuerungseinrichtung verbundene Stelleinrichtung, welche der Einstellung der den Parameter zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang beeinflussenden Ausgangsgröße dient, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgestaltet ist, die von der Steuerung ermittelten Einstellwerte an die Stelleinrichtung zu übertragen, wobei die Stelleinrichtung anhand der Einstellwerte die Ausgangsgröße einstellt;
– eine dem Ermitteln von Werten für den Parameter zweiter Art dienende, am Systemausgang angeordnete zweite Messeinrichtung, wobei die Steuerungseinrichtung mit der zweiten Messeinrichtung zum Empfangen von Messwerten der zweiten Messeinrichtung verbunden ist, und wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgestaltet ist, eine Abweichung des Parameters zweiter Art vom Parameter erster Art repräsentierende Abweichungswerte zu ermitteln und anhand wenigstens eines der Abweichungswerte und wenigstens eines der Einstellwerte einen zweiten Proportionalitätsfaktor zu ermitteln.

Zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung eine Regelung umfassen, welche dazu ausgestaltet ist, basierend auf dem Vergleich der Werte des Parameters zweiter Art oder der Werte der in den Parameter zweiter Art eingehenden Messgröße mit einem vorgegebenen Sollwert Werte der Ausgangsgröße zu ermitteln. Die Steuerungseinrichtung kann in diesem Fall dazu ausgestaltet sein, die von der Regelung ermittelten Werte der Ausgangsgröße in das Ermitteln der Einstellwerte, insbesondere additiv, einzubeziehen.
Die Steuerungseinrichtung kann weiter umfassen:
einen ersten Zähler, welcher dazu ausgestaltet ist, die ermittelten Abweichungswerte zu empfangen und zu akkumulieren, insbesondere zu addieren; und
einen zweiten Zähler, welcher dazu ausgestaltet ist, die ermittelten Einstellwerte oder von diesen abhängige Werte zu empfangen und zu akkumulieren, insbesondere zu addieren, und
einen, insbesondere in Form eines in Software vorliegenden Algorithmus, welcher anhand der Zählerstände des ersten und des zweiten Zählers zu einem bestimmten Zeitpunkt den zweiten Proportionalitätsfaktor ermittelt.
Die Steuerungseinrichtung, die Stelleinrichtung und die Regelungseinrichtung können jeweils eine Datenverabeitungseinrichtung und ein von der Datenverarbeitungseinrichtung ausführbares Betriebsprogramm umfassen, welches der Ausführung des voranstehend beschriebenen Verfahrens dient. Vorteilhaft sind die Steuerungseinrichtung und die Stelleinrichtung in einer einzigen Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise einer SPS, einem Steuerungsrechner oder einer Prozessleitstelle zusammengefasst, welche zur, insbesondere bidirektionalen, Kommunikation mit einer Datenverarbeitungseinrichtung der Stelleinrichtung, insbesondere einer Pumpensteuerung, ausgestaltet ist, und welche weiter dazu ausgestaltet ist, Messsignale der ersten und zweiten Messeinrichtung zu empfangen und auszuwerten.
Handelt es sich bei dem Parameter erster Art um eine Analytfracht im Zulauf eines Prozesses und bei dem Parameter zweiter Art um eine Analytfracht im Ablauf des Prozesses und dient der Prozess zur Beeinflussung der Konzentration des Analyten im Prozessmedium, beispielsweise zur Reduktion der Analytfracht, so kann die erste Messeinrichtung einen Sensor zur Erfassung der Analytkonzentration und einen Sensor zur Erfassung des Volumen- oder Massedurchflusses des Prozessmediums umfassen. Die zweite Messeinrichtung kann einen Sensor zur Erfassung der Analytkonzentration und gegebenenfalls einen weiteren Sensor zur Erfassung des Volumen- oder Massedurchflusses umfassen. Die Stelleinrichtung kann in diesem Fall eine Dosiereinrichtung, insbesondere eine Pumpeinrichtung, umfassen, welche dazu ausgestaltet ist, eine anhand der Einstellwerte vorgegebene Dosis eines Reaktanden, der die Konzentration des Analyten im Prozessmedium beeinflusst, beispielsweise eines Fällmittels, dem Prozessmedium zuzusetzen. Die Ausgangsgröße repräsentiert in diesem Fall die Dosis des zuzusetzenden Reaktanden, beispielsweise kann es sich bei der Ausgangsgröße um einen Volumen- oder Massedurchfluss oder um eine Förderleistung (Drehzahl) der Pumpeinrichtung handeln.
Für die Messung der Analytkonzentrationen am Systemeingang und am Systemausgang kann anstelle zweier Messeinrichtungen auch ein zweikanaliges, automatisches verwendet werden, dass dazu ausgestaltet ist, an der jeweiligen Messstelle Proben zu entnehmen und mittels eines chemisch/photometrischen Verfahrens (z.B. im Fall, dass es sich bei dem Analyten um Phosphat handelt, mittels der Gelbmethode oder der Blaumethode) die Analytkonzentrationen zu bestimmen. Solche Analysegeräte sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Denkbar ist auch, die gesamte Steuerungs- und Regelungsalgorithmik zur Durchführung des voranstehend beschriebenen Verfahrens mittels einer Steuerungseinheit des Analysegeräts durchzuführen, wobei der Steuerungseinheit eine den Volumenstrom repräsentierende Messgröße von einem zusätzlichen Durchflusssensor zur Verfügung gestellt werden kann. Weiter ist in dieser Ausgestaltung die Steuerungseinheit mit der Stelleinrichtung verbunden, um dieser die ermittelten Einstellwerte für die Ausgangsgröße zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines Verfahrens zur Phosphatelimination aus Abwasser in einer Kläranlage mittels einer kombinierten Steuerung und Regelung;
2 ein Blockschaltbild zur Bestimmung eines optimierten Proportionalitätsfaktors für die Fällmitteldosierung mittels der Steuerung im in 1 dargestellten Verfahren.
In 1 ist schematisch ein Blockschaltbild für eine Phosphatfällung in einer biologischen Behandlungsstufe B einer Kläranlage zur Abwasserbehandlung dargestellt. Obwohl im Folgenden die Erfindung anhand dieses konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben wird, versteht es sich von selbst, dass die folgenden Erläuterungen auch auf die Steuerung und Regelung anderer Prozesse, welche ein Totzeitverhalten aufweisen, übertragbar sind, wie eingangs erläutert. Insbesondere ist die Erfindung auf Prozesse zur Behandlung eines Prozessmediums, beispielsweise in einer Kläranlage, anwendbar, bei dem mittels einer Steuerung und/oder einer Regelung eine Konzentration eines Analyten im Prozessmedium beeinflusst, insbesondere verringert, werden soll.
Im vorliegenden Beispiel wird zu behandelndes Abwasser, dessen Phosphatgehalt verringert werden soll, über den Zulauf 1 in die biologische Stufe B eingeleitet. Die biologische Stufe B weist außerdem einen Auslauf 3 auf, über den das in der biologischen Stufe B behandelte Abwasser einer Nachklärung im Nachklärbecken N zugeführt wird. Rücklaufschlamm aus dem Nachklärbecken N kann im vorliegenden Beispiel über die Schlammrückführung 4 erneut dem Zulauf zur biologischen Stufe B zugeführt werden.
Die Eliminierung von Phosphat erfolgt in diesem Beispiel durch Zugabe eines Fällmittels zu dem in der biologischen Stufe B vorliegenden Abwasser mittels der Pumpe 2. Die Pumpe 2 wird durch eine Pumpensteuerung D gesteuert, die eine elektronische Datenverabeitungseinrichtung umfasst, welche ein Betriebsprogramm in der Weise ausführen kann, dass sie anhand vorgegebener Einstellwerte einen Pumpenantrieb der Pumpe 2 derart betätigt, dass eine durch die Einstellwerte vorgegebene Dosis des Fällmittels in die biologische Stufe B eingeleitet wird. Die Zugabe des Fällmittels kann an einem beliebigen Ort im Zulauf 1 oder stromaufwärts des Zulaufs 1 erfolgen. Die Pumpensteuerung D ist zur Kommunikation mit einer übergeordneten elektronischen Steuerungseinrichtung 5 verbunden, die der Pumpensteuerung D Einstellwerte zur Dosierung des Fällmittels übermittelt.
Im Zulauf 1 zur biologischen Stufe B ist eine erste Messeinrichtung angeordnet, welche einen Durchflusssensor 6 zur Erfassung von Messwerten des Volumendurchflusses Q des der biologischen Stufe B zugeleiteten Abwassers und einen Phosphatsensor 7 umfasst, welcher dazu ausgestaltet ist, eine Phosphatkonzentration des Abwassers im Zulauf 1, d.h. stromaufwärts des Orts der Fällmittelzugabe, zu ermitteln. Der Durchflusssensor 6 kann beispielsweise ein magnetisch-induktiver Durchflusssensor oder ein anderer zur Bestimmung des Volumendurchflusses geeigneter Sensor sein. Solche Sensoren sind im Stand der Technik bekannt. Der Phosphatsensor 7 kann beispielsweise als, ebenfalls im Stand der Technik bekanntes, automatisiertes Analysegerät ausgestaltet sein, das dem Abwasser eine Probe entnimmt, die es mit Reagenzien unter Bildung eines farbigen Reaktionsproduktes bestimmt, wobei die Konzentration des farbigen Reaktionsprodukts, welche ein Maß für die Phosphatkonzentration in der Probe ist, photometrisch bestimmt wird. Aus der Konzentration des farbigen Reaktionsprodukts ermittelt das automatisierte Analysegerät dann die Phosphatkonzentration der Probe. Der Durchflusssensor 6 und der Phosphatsensor 7 sind mit der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 zur Kommunikation verbunden und stellen der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 über diese Kommunikationsverbindung Messwerte des Volumendurchflusses und der Phosphatkonzentration im Zulauf 1 zur Verfügung.
Im Auslauf 3 der biologischen Stufe B oder stromabwärts des Auslaufs, z.B. im Auslauf einer der biologischen Stufe B nachgeschalteten Nachklärung ist ein weiterer Phosphatsensor 8 angeordnet, welcher in gleicher Weise ausgestaltet sein kann wie der Phosphatsensor 7 im Zulauf 1, und der dazu ausgestaltet ist, die Phosphatkonzentration im die biologische Stufe B über den Auslauf 3 verlassenden Abwasser zu erfassen. In erster Näherung ist davon auszugehen, dass die Phosphatkonzentrationen vor und nach der Nachklärung identisch sind und auch dass der Volumenstrom im Zulauf und der Volumenstrom im Kläranlagenauslauf in etwa gleich sind. Der Phosphatsensor 8 ist ebenfalls mit der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 zur Kommunikation verbunden und stellt der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 Messwerte der Phosphatkonzentration im Auslauf 3 zur Verfügung. Optional (im vorliegenden Beispiel nicht realisiert) kann im Auslauf 3 auch ein weiterer Durchflusssensor angeordnet sein, der der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 Messwerte des Durchflusses des Abwassers im Auslauf 3 zur Verfügung stellt. Wie bereits gesagt, ist davon auszugehen, dass auch dass der Volumenstrom im Zulauf und der Volumenstrom im Kläranlagenauslauf in etwa gleich sind.
Die übergeordnete Steuerungseinrichtung 5 kann beispielsweise als Prozessleitrechner oder als Speicherprogrammierbare Steuerung ausgestaltet sein. Als solche ist sie dazu ausgestaltet, Messwerte der mit ihr verbundenen Sensoren 6, 7 und 8 zu erhalten und mittels eines oder mehrerer in einem Speicher der Steuerungseinrichtung 5 vorliegenden Betriebsprogramme weiter zu verarbeiten. Außerdem ist die Steuerungseinrichtung 5, wie bereits erwähnt, dazu ausgestaltet, der als Stelleinrichtung dienenden Pumpensteuerung D Einstellwerte zu übermitteln, mittels derer die Pumpensteuerung D die Pumpe 2 zur Dosierung einer durch die Einstellwerte repräsentierten Fällmitteldosis steuert.
Mittels der in der Steuerungseinrichtung 5 vorliegenden Betriebsprogramme sind in der Steuerungseinrichtung 5 eine Steuerung S und eine Regelung R realisiert, die im Folgenden näher beschrieben werden. Selbstverständlich können in einem alternativen Ausführungsbeispiel die Steuerung und die Regelung auch außerhalb der übergeordneten Steuerungseinrichtung in Hardware und/oder Software realisiert sein.
Die Eingangsgröße der Steuerung S ist die Phosphatfracht im Zulauf 1, die sich aus dem Volumendurchfluss Q im Zulauf 1 und der im Zulauf 1 gemessenen Phosphatkonzentration ergibt. Die Phosphatfracht kann entweder von dem die Steuerung bildenden Algorithmus selbst oder von einem von der Steuerungseinrichtung 5 ausgeführten Vorverarbeitungsalgorithmus berechnet und dann der Steuerung S zur Verfügung gestellt werden.
Die Steuerung S ist dazu ausgestaltet anhand der jeweils aktuellen Phosphatfracht im Zulauf 1 und eines in der Steuerung S hinterlegten Proportionalitätsfaktors β Fällmitteldosiswerte zu ermitteln, die die Menge an Fällmittel repräsentieren, die dem Abwasser zur Fällung der im Zulauf 1 ermittelten Phosphatfracht zuzusetzen ist.
Die Regelung R erhält die im Auslauf 3 mittels des Phosphatsensors 8 gemessene Phosphatkonzentration als Regelgröße und ermittelt anhand einer Abweichung der Regelgröße in der Regelung 5 hinterlegten Soll-Phosphatkonzentration W_PO4-P als Führungsgröße und anhand eines als Störgröße aufgeschalteten Volumendurchflusses als Ausgangsgröße eine Fällmitteldosis. Die von der Regelung R ermittelten Fällmitteldosiswerte werden zu den von der Steuerung ermittelten Fällmitteldosiswerten addiert und die durch die Addition gebildeten Werte als Einstellwerte an die als Stelleinrichtung dienende Pumpensteuerung D übertragen.
Durch die Messung der Phosphatkonzentration sowohl im Zulauf 1 als auch im Auslauf 3 ist es möglich, über den Vergleich der Phosphatfrachten im Zulauf 1 und im Auslauf 3 eine „Abbaufracht“, die die tatsächlich mittels des Prozesses abgebaute Phosphatmenge repräsentiert, zu errechnen. Dies erlaubt im einfachsten Fall eine Bewertung der Wirksamkeit des Prozesses. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist durch die Ermittlung der Abbaufracht auch eine Anpassung des Proportionalitätsfaktors β möglich, so dass die Steuerung S adaptiv ausgestaltet werden kann. Dies wird im Folgenden anhand der 2 näher erläutert.
2 zeigt ein Blockschaltbild zur Bestimmung eines Proportionalitätsfaktors β_opt unter Verwendung der jeweils für den Zulauf 1 und den Auslauf 3 ermittelten Phosphatfracht. Die Phosphatfracht im Zulauf 1 lässt sich aus dem im Zulauf gemessenen Volumendurchfluss Q und der im Zulauf 1 gemessenen Phosphatkonzentration PO4-P errechnen. Die Phosphatfracht im Auslauf 3 lässt sich aus der im Auslauf 3 gemessenen Phosphatkonzentration PO4-P und dem im Zulauf 1 gemessenen Volumendurchfluss Q errechnen. Alternativ ist es auch möglich, den Volumendurchfluss auch im Auslauf 3 erneut zu messen und diesen zur Ermittlung der Phosphatfracht im Auslauf 3 heranzuziehen. Die Phosphatfracht im Auslauf 3 oder stromabwärts des Auslaufs 3, z.B. nach der Nachklärung, kann von der Phosphatfracht im Zulauf abgezogen und so ein die abgebaute Phosphatmenge repräsentierender Phosphatabbauwert ermittelt werden. Die Berechnung solcher Phosphatabbauwerte erfolgt gemäß dem in 2 dargestellten Blockschaltbild derart, dass zunächst eine Differenz der im Zulauf gemessenen Phosphatkonzentration PO4-P und der im Auslauf 3 gemessenen Phosphatkonzentration PO4-P gebildet und diese mit dem im Zulauf 1 gemessenen Volumendurchfluss Q multipliziert wird. Ein so ermittelter Phosphatabbauwert wird einem Phosphat-Abbauzähler 9 zugeführt. Der Phosphat-Abbauzähler 9 ist dazu ausgestaltet, eine Vielzahl von sequenziell ermittelten Phosphatabbauwerten, die wiederum anhand einer Vielzahl von sequenziell ermittelten Phosphatfracht-Werten im Zulauf 1 und im Auslauf 3 errechnet werden, zu akkumulieren, beispielsweise durch Summation.
Zur Ermittlung des Proportionalitätsfaktors β_opt dient außerdem ein Dosierzähler 10, in dem die zum Phosphatabbau zugegebene Menge des Fällmittels akkumuliert wird. Hierzu können als die zugegebene Fällmittelmenge repräsentierende Werte beispielsweise die mittels der Pumpensteuerung D eingestellten Einstellwerte oder von diesen abhängige Werte im Dosierzähler 10 akkumuliert, insbesondere addiert, werden.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt, entweder nach Ablauf einer vorgegebenen, beispielsweise in der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 hinterlegten, Zeitspanne oder auf eine Eingabe einer Bedienperson an der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 hin, wird aus den aktuellen Zählerständen der Proportionalitätsfaktor β_opt ermittelt, beispielsweise als Quotient aus dem Zählerwert des Phosphatabbauzählers 9 und dem Dosierzähler 10, wobei gegebenenfalls, je nach Art der in den Zählern jeweils akkumulierten Werte noch weitere Faktoren zur Anpassung der jeweiligen physikalischen Einheiten der Zählerwerte berücksichtigt werden müssen. Vorteilhaft ist es, wenn die Zeitspanne über die die Akkumulation der in die Zähler eingehenden Werte erfolgt, erheblich länger ist als die Totzeit des Prozesses.
Der so ermittelte Proportionalitätsfaktor β_opt kann zum einen als Qualitätsindex verwendet werden. Eine starke Abweichung von β_opt vom bisher von der Steuerung S verwendeten Proportionalitätsfaktors β kann einen Hinweis auf eine Veränderung der Prozessbedingungen geben. Eine solche Veränderung kann beispielsweise in einer Änderung im Fällmittel (Falschlieferung, Lösungsfehler, Überlagerung), in einer Änderung der Abwassermatrix oder auch in einem Prozessfehler, wie dem Ausfall oder Verschleiß der Dosierpumpe 2, begründet liegen. Überschreitet die Abweichung einen vorgegebenen Schwellenwert, kann dies einen Hinweis auf einen Wartungsbedarf des Prozesses oder einen Alarm auslösen. Die Ausgabe solcher Hinweise anhand eines Schwellenwertvergleichs kann in der in der übergeordneten Steuerungseinrichtung 5 hinterlegten Betriebssoftware realisiert sein.
Vorteilhaft kann eine adaptive Steuerung realisiert werden, wenn der jeweils zuletzt ermittelte Proportionalitätsfaktor β_opt anstelle des bisher in der Steuerung hinterlegten und von dieser zur Ermittlung von Fällmitteldosiswerten verwendeten Proportionalitätsfaktors in der Steuerung hinterlegt wird, und für die weitere Ermittlung von Fällmitteldosiswerten verwendet wird. Durch die regelmäßige Bestimmung von β_opt und die Anpassung des von der Steuerung verwendeten Proportionalitätsfaktors in der Weise, dass die Steuerung jeweils das zuletzt ermittelte β_opt zur Bestimmung der Fällmitteldosiswerte verwendet, wird sichergestellt, dass ständig ein dem tatsächlichen Phosphatabbau angepasster Proportionalitätsfaktor verwendet wird. In diesem Fall hat die zusätzliche Regelung R eine reine Sicherheitsfunktion, die dem Ausgleich von trotz der adaptiven Steuerung nicht kompensierter Schwankungen der Phosphatkonzentration im Auslauf dient.
Es sind verschiedene Ausgestaltungen der adaptiven Steuerung denkbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Phosphat-Abbauzähler 9 und der Dosierzähler 10 manuell von einer Bedienperson zurückgesetzt werden und der neu ermittelte Proportionalitätsfaktor β_opt durch einen manuell von der Bedienperson in die übergeordnete Steuerungseinrichtung 5 eingegebenen Befehl an die Steuerung S übertragen wird. Denkbar ist auch eine Erweiterung, die die Berechnung von β_opt aufgrund von über einen gleitenden vorgegebenen Zeitraum erfassten Werten, z.B. gleitenden Mittelwerten, des Phosphatabbaus und der Fällmitteldosis ständig einen angepassten Proportionalitätsfaktor β_opt ermittelt und diesen der Steuerung S zur Verfügung stellt. Auf diese Weise ist eine vollautomatische adaptive Steuerung realisiert.
Die hier beschriebene Vorrichtung (1) und das, insbesondere anhand von 2 beschriebene, adaptive Steuerverfahren können in gleicher oder ganz analoger Weise auch zur Durchführung und Steuerung von Prozessen angewendet werden, bei denen eine Konzentration eines Analyten mittels einer Ausgangsgröße beeinflusst wird, und die ein Totzeitverhalten aufweisen. Ein weiteres Beispiel für einen solchen Prozess ist der Stickstoffabbau in einer biologischen Stufe einer Kläranlage, bei dem zum biologischen Abbau von Stickstoff Luft in das zu behandelnde Abwasser eingetragen wird.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Prozesses, welcher eine Behandlung eines Prozessmediums umfasst, und welcher einen Systemeingang, insbesondere einen Zulauf, und einen Systemausgang, insbesondere einen Auslauf, aufweist, wobei der Prozess ein Totzeitverhalten aufweist, derart dass eine Änderung zumindest eines Parameters erster Art des Prozessmediums am Systemeingang eine Änderung zumindest eines Parameters zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang erst nach Ablauf einer Totzeit bewirkt, umfassend: – Ermitteln von, insbesondere digitalen, Werten für den Parameter erster Art und Verwenden dieser Werte als Eingangswerte einer Steuerung; – Ermitteln von Einstellwerten für eine den Parameter zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang beeinflussende Ausgangsgröße, unter Verwendung der ermittelten Werte des Parameters erster Art und eines in der Steuerung abgelegten ersten Proportionalitätsfaktors; und – Verwenden der ermittelten Einstellwerte zum Einstellen der Ausgangsgröße mittels der Steuerung; – Ermitteln von, insbesondere digitalen, Werten für den Parameter zweiter Art; – Ermitteln von eine Abweichung des Parameters zweiter Art vom Parameter erster Art repräsentierenden Abweichungswerten aus den ermittelten Werten des Parameters erster Art und den ermittelten Werten des Parameters zweiter Art; und – Verwenden wenigstens eines der Abweichungswerte und wenigstens eines der Einstellwerte zum Ermitteln eines zweiten Proportionalitätsfaktors.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend: Vergleichen des zweiten Proportionalitätsfaktors mit dem ersten Proportionalitätsfaktor.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: Ablegen des zweiten Proportionalitätsfaktors anstelle des ersten Proportionalitätsfaktors in der Steuerung.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Ermitteln von Einstellwerten für die Ausgangsgröße mittels der Steuerung nach dem Ablegen des zweiten Proportionalitätsfaktors anstelle des ersten Proportionalitätsfaktors in der Steuerung aus neu erfassten Werten des Parameters erster Art und dem zweiten Proportionalitätsfaktor fortgesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Werte des Parameters zweiter Art oder Werte einer in den Parameter zweiter Art eingehenden Messgröße zusätzlich einer Regelung als Regelgröße zugeführt werden, wobei die Regelung basierend auf dem Vergleich der Werte des Parameters zweiter Art oder der Werte der in den Parameter zweiter Art eingehenden Messgröße mit einem vorgegebenen Sollwert Werte der Ausgangsgröße ermittelt, wobei diese Werte der Ausgangsgröße in die Ermittlung der Einstellwerte, insbesondere additiv, eingehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Werte für den Parameter erster Art derart ermittelt werden, dass eine Sequenz dieser Werte einen zeitlichen Verlauf des Parameters erster Art repräsentiert, und wobei die Werte für den Parameter zweiter Art derart ermittelt werden, dass eine Sequenz dieser Werte einen zeitlichen Verlauf des Parameters zweiter Art repräsentiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Abweichungswerte jeweils durch Bildung einer Differenz zwischen einem Wert des Parameters erster Art und einem diesem Wert zugeordneten Wert des Parameters zweiter Art ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die ermittelten Abweichungswerte mittels eines ersten Zählers akkumuliert, insbesondere addiert, werden, und wobei die ermittelten Einstellwerte oder von diesen abhängige Werte mittels eines zweiten Zählers akkumuliert, insbesondere addiert, werden, und wobei der zweite Proportionalitätsfaktor zu einem vorgegebenen Zeitpunkt anhand der Zählerstände des ersten und des zweiten Zählers ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Prozess ein Prozess zur Abwasserbehandlung in einer Kläranlage ist, wobei der erste Parameter eine Analytfracht, insbesondere eine Phosphatfracht, des Abwassers, welche sich aus der Konzentration des Analyten, insbesondere Phosphat, im Abwasser und dem Volumendurchfluss des Abwassers ergibt, im Zulauf zu einer Behandlungsstufe der Kläranlage ist, und wobei der zweite Parameter die im Auslauf der Behandlungsstufe oder stromabwärts des Auslaufs der Behandlungsstufe messbare Analytfracht, insbesondere die Phosphatfracht, des Abwassers ist, welche sich aus der Konzentration des Analyten, insbesondere Phosphat, im Abwasser und dem Volumendurchfluss des Abwassers ergibt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Ausgangsgröße eine die Konzentration des Analyten im Abwasser beeinflussenden Größe, insbesondere ein Volumen- oder Massedurchfluss eines Fällmittels, ist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Abweichungswerte eine Abbaufracht des Analyten repräsentieren.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend: – mindestens eine dem Ermitteln von Werten für den Parameter erster Art dienende, am Systemeingang angeordnete erste Messeinrichtung; – eine mit der ersten Messeinrichtung zum Empfangen von Messwerten der ersten Messeinrichtung verbundene elektronische Steuerungseinrichtung, welche eine Steuerung umfasst, wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist, unter Verwendung der von der ersten Messeinrichtung übermittelten Messwerte und eines in der Steuerung abgelegten ersten Proportionalitätsfaktors Einstellwerte für eine Ausgangsgröße zu ermitteln; – eine mit der Steuerungseinrichtung zum Empfangen von Signalen der Steuerungseinrichtung verbundene Stelleinrichtung, welche der Einstellung der den Parameter zweiter Art des Prozessmediums am Systemausgang beeinflussende Ausgangsgröße dient, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgestaltet ist, die von der Steuerung ermittelten Einstellwerte an die Stelleinrichtung zu übertragen, wobei die Stelleinrichtung anhand der Einstellwerte die Ausgangsgröße einstellt; – eine dem Ermitteln von Werten für den Parameter zweiter Art dienende, am Systemausgang angeordnete zweite Messeinrichtung, wobei die Steuerungseinrichtung mit der zweiten Messeinrichtung zum Empfangen von Messwerten der zweiten Messeinrichtung verbunden ist, und wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgestaltet ist, eine Abweichung des Parameters zweiter Art vom Parameter erster Art repräsentierende Abweichungswerte zu ermitteln und anhand wenigstens eines der Abweichungswerte und wenigstens eines der Einstellwerte einen zweiten Proportionalitätsfaktor zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuerungseinrichtung eine Regelung umfasst, welche dazu ausgestaltet ist, basierend auf dem Vergleich der Werte des Parameters zweiter Art oder der Werte der in den Parameter zweiter Art eingehenden Messgröße mit einem vorgegebenen Sollwert Werte der Ausgangsgröße zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgestaltet ist, die von der Regelung ermittelten Werte der Ausgangsgröße in das Ermitteln der Einstellwerte, insbesondere additiv, einzubeziehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Steuerungseinrichtung weiter umfasst: einen ersten Zähler, welcher dazu ausgestaltet ist, die ermittelten Abweichungswerte zu empfangen und zu akkumulieren, insbesondere zu addieren; und einen zweiten Zähler, welcher dazu ausgestaltet ist, die ermittelten Einstellwerte oder von diesen abhängige Werte zu empfangen und zu akkumulieren, insbesondere zu addieren, und einen, insbesondere in Form eines Computerprogramms vorliegenden Algorithmus, welcher anhand der Zählerstände des ersten und des zweiten Zählers zu einem bestimmten Zeitpunkt den zweiten Proportionalitätsfaktor ermittelt.