6.1 Regelkreis und Stellgrad

Jeder Kanal ist ein eigener Regelkreis. Das Gerät misst mit dem Thermoelement die Temperatur der Heizzone, vergleicht sie mit der Solltemperatur und berechnet daraus, wie viel Leistung die Heizung erhalten soll. Diese Rechnung wiederholt sich in jeder Halbperiode der Netzspannung, also fünfzigmal je Sekunde – schneller, als sich eine Heizzone thermisch überhaupt ändern kann.

Abbildung 17: Der Regelkreis eines Kanals. Die Rückführung der gemessenen Temperatur macht aus der Steuerung eine Regelung: das Gerät korrigiert, bis die Abweichung verschwindet.

Der Stellgrad ist eine Einschaltdauer

Das Ergebnis der Rechnung heißt Stellgrad und wird in Prozent angezeigt. Er ist keine Leistung und keine Spannung, sondern ein Zeitverhältnis: Der Thermonom schaltet ganze Halbwellen der Netzspannung ein oder aus. Ein Stellgrad von 25 % bedeutet, dass im Mittel jede vierte Halbwelle an der Heizung anliegt.

Daraus folgen drei Dinge, die an der Anzeige auffallen:

Strom und Leistung sind Mittelwerte. Innerhalb einer eingeschalteten Halbwelle fließt der volle Strom; zwischen den Halbwellen fließt keiner. Angezeigt wird, was über mehrere Perioden gemessen wurde, nicht ein Momentanwert.
Bei kleinem Stellgrad wird die Anzeige unruhig. Wenige eingeschaltete Halbwellen je Messfenster ergeben eine gröbere Auflösung – der angezeigte Strom schwankt, obwohl die Heizung in Ordnung ist.
Die Stromgrenzen greifen nur, wenn geheizt wird. Ein Kanal mit Stellgrad 0 liefert keine Strommessung, die man mit einem Grenzwert vergleichen könnte.

Der Thermonom stellt die Spannung nicht stufenlos ein. Es gibt daher keinen Phasenanschnitt und keine Möglichkeit, eine Heizung mit reduzierter Spannung zu betreiben; begrenzt wird immer über die Einschaltdauer.

Solltemperatur und Nominalstellgrad

Welcher der beiden Werte den Kanal führt, entscheidet die Betriebsart, siehe Abschnitt 6.2, „Reglerbetriebsarten“:

In der Betriebsart Temperatur gibt die Solltemperatur das Ziel vor, und der Regler bestimmt den Stellgrad selbst.
In der Betriebsart Steller gibt der Nominalstellgrad die Einschaltdauer unmittelbar vor. Die gemessene Temperatur wird weiter angezeigt und überwacht, aber nicht mehr geregelt.

HINWEIS

Ein Kanal im Stellerbetrieb hält seine Temperatur nicht. Ändert sich die Wärmeabfuhr – anderes Material, andere Zykluszeit, offenes Werkzeug –, ändert sich die Temperatur mit, weil nicht nachgeregelt wird.

Zugehörige Einstellungen:REG-02, „Solltemperatur“ · REG-03, „Nominalstellgrad“