6.3 Sollwertführung: Rampe und Synchronisation
Die eingegebene Solltemperatur ist das Ziel. Was der Regler tatsächlich verfolgt, ist ein geführter Sollwert, der sich dem Ziel annähert. Ohne besondere Einstellung sind beide identisch: der Kanal heizt mit voller erlaubter Leistung, bis er da ist. Zwei Funktionen halten den geführten Sollwert bewusst zurück.
Abbildung 18: Dieselbe Solltemperatur, drei Wege dorthin. Die Rampe begrenzt die Steigung, die Synchronisation hält den Kanal an, bis die Gruppe nachgekommen ist.
Maximale Heiz- und Abkühlrate
Die Rate begrenzt, wie schnell sich der geführte Sollwert ändern darf – angegeben in Kelvin je Minute, getrennt für das Aufheizen und das Abkühlen. Werkseitig sind beide Werte 0, also abgeschaltet; damit folgt der Sollwert jedem Sprung sofort.
Begrenzt wird der Sollwert, nicht die Leistung. Der Kanal verhält sich also, als würde jemand den Sollwert langsam hochdrehen: Er regelt in jedem Augenblick genau, nur auf ein Ziel, das noch unterwegs ist. Das ist der Unterschied zu einer Leistungsbegrenzung, siehe Abschnitt 6.8, „Leistungsgrenzen und Rücknahme“ – diese macht das Aufheizen ebenfalls langsamer, aber ohne dass der Kanal dabei seine Temperatur genau einhält.
Wozu man das braucht:
- Werkzeuge mit unterschiedlich dicken Wandungen reißen bei schnellem Aufheizen an den Übergängen. Eine begrenzte Heizrate hält die Temperaturunterschiede im Bauteil klein.
- Empfindliches Material im Kanal verträgt keinen schnellen Temperaturwechsel.
- Beim Abkühlen verhindert die Abkühlrate, dass ein Kanal nach dem Absenken oder Abschalten schneller auskühlt als das umgebende Werkzeug.
Aufheizsynchronisation
Ein Werkzeug besteht aus thermischen Zonen ungleicher Masse. Schaltet man alle Kanäle gleichzeitig ein, ist die kleine Düse nach zwei Minuten auf Temperatur und der massive Verteiler nach zwanzig. In der Zwischenzeit steht die Düse zwanzig Minuten heiß in einem kalten Werkzeug – das Material darin zersetzt sich, und das Werkzeug verspannt.
Die Synchronisation verhindert das: Der Thermonom ermittelt fortlaufend, welcher Kanal der Gruppe am weitesten zurückliegt, und begrenzt die geführten Sollwerte der übrigen auf dessen Temperatur – mit einem Vorhalt von etwa 3 K, damit die wartenden Kanäle nicht vollständig stehen bleiben. Alle Kanäle steigen dadurch gemeinsam und erreichen die Solltemperatur annähernd gleichzeitig. Welcher Kanal gerade bremst, steht in den Kanaleinstellungen unter „Begrenzt durch“.
| Einstellung | Bedeutung |
|---|---|
| Master | Dieser Kanal darf die anderen bremsen, wartet selbst aber auf niemanden. Sinnvoll für die massereichen Zonen. |
| Slave | Dieser Kanal wartet auf langsamere, bremst selbst aber niemanden. |
| Master und Slave | Beides. Der Kanal wartet auf andere und begrenzt sie gleichzeitig. Bei sehr ungleichen Zonen verlängert das die Aufheizzeit merklich. |
| Aus | Der Kanal heizt unabhängig, so schnell er kann. |
Zwei Bedingungen müssen erfüllt sein, sonst geschieht nichts:
- Die Kanäle müssen in derselben Gruppe sein. Die Synchronisation vergleicht innerhalb einer Gruppe, siehe Abschnitt 6.10, „Gruppen, Vertretung und Ausfälle“.
- Es muss aufgeheizt werden. Synchronisiert wird nur ein steigendes Ziel. Beim Absenken und beim Abkühlen wartet niemand.
Als angekommen gilt ein Kanal, wenn er weniger als 2 °C von seiner Solltemperatur entfernt ist. Danach ist die Synchronisation für diesen Kanal beendet, und er regelt normal weiter – ein späterer Einbruch bei einem anderen Kanal bremst ihn nicht erneut.
Warum sich beides ausschließt
Rampe und Synchronisation greifen an derselben Stelle an: beide schreiben den geführten Sollwert. Zwei Vorgaben für einen Wert lassen sich nicht gleichzeitig erfüllen – eine Rampe mit 5 K/min und eine Gruppe, die 20 K/min zulässt, würden sich gegenseitig überschreiben.
HINWEIS
Ist bei einem Kanal eine maximale Heiz- oder Abkühlrate eingetragen, hat sie Vorrang. Die Aufheizsynchronisation bleibt für diesen Kanal dann ohne Wirkung – auch wenn sie eingestellt ist und die Gruppe stimmt. Wer synchronisieren will, lässt die Raten auf 0.Zugehörige Einstellungen:SFN-06, „max. Heizrate“ · SFN-07, „max. Abkühlrate“ · SYN-01, „Synchronisieren an“ · SYN-02, „Begrenzt durch“ · SYN-03, „Gruppierung“