Regelungstechnik

Ob beim Steuern von Temperaturen, Drehzahlen oder Druckverhältnissen: Regelungstechnik ist Teil der Automatisierungstechnik und sorgt dafür, dass Prozesse stabil bleiben. Sensoren erfassen Messwerte, Regler vergleichen Soll- und Ist-Zustand und korrigieren Abweichungen automatisch.

Kurz gesagt: Regelungstechnik ist das Gehirn einer Anlage. Sie hält Prozesse stabil, effizient und sicher.

Was versteht man unter Regelungstechnik?

Die Regelungstechnik ist ein Teil der MSR-Technik (Mess-, Steuer- und Regelungstechnik). Ihr Ziel ist es, Prozesse so zu beeinflussen, dass ein gewünschter Zustand (Sollwert) erreicht und stabil gehalten wird. Eine Regelung arbeitet dabei automatisch. Sie misst den aktuellen Ist-Zustand, vergleicht ihn mit dem Sollwert und passt die Stellgröße entsprechend an. So reagiert das System selbstständig auf äußere Einflüsse oder innere Veränderungen und bleibt trotzdem im Gleichgewicht.

Schaltschrankbau und Regelungstechnik

Schaltschränke verbinden die nötigen Komponenten wie Sensoren, Aktoren, Regelgeräte und deren Verkabelung. Besonders in der Industrieautomation sind solche Lösungen Standard, wie etwa zur Temperaturregelung in Anlagen oder zur Geschwindigkeitsregelung bei Motoren.

Wichtige Bauteile und Komponenten

Bei Krayer integrieren wir Regelungstechnik von Anfang an in das Schaltschrankdesign. Statt nur einzelne Komponenten zu liefern, entwickeln wir vollständige Regelungssysteme, die exakt auf den jeweiligen Prozess abgestimmt sind.

Dazu gehören:

• SPS- und Steuerungssysteme mit präzisen Prozesssignalen.
• Antriebstechnik und Umrichter für drehzahlgeregelte Motoren, Pumpen und Lüfter.
• HMI- und IPC-Komponenten für die Bedienung, Visualisierung und Prozessüberwachung.
• Sensorik und Sicherheitsmodule gewährleisten, dass Regelkreise zuverlässig und sicher arbeiten.
• Netzwerktechnik und Kommunikation: etwa mit Buskopplern, Firewalls und Switches für den Datenaustausch zwischen Regelkomponenten.

Durch die Kombination dieser Systeme entstehen individuelle Regelungslösungen, die Maschinen und Anlagen präzise steuern.

Was ist der Unterschied zwischen Regelungs- und Steuerungstechnik?

Obwohl die Begriffe Steuerung und Regelung im Alltag oft synonym verwendet werden, gibt es einen entscheidenden Unterschied. Während bei der Steuerungstechnik ein fester Ablauf ohne Rückmeldung ausgeführt wird und das System somit nicht auf aktuelle Veränderungen reagiert, erfolgt bei der Regelungstechnik eine ständige Rückkopplung. Weichen Istwert und Sollwert voneinander ab, greift das System automatisch ein, um den Soll-Zustand wiederherzustellen.  

Praxisbeispiel: Regelung und Steuerung einfach erklärt

Eine Kaffeemaschine, die das Wasser nur nach Zeit erhitzt, arbeitet steuerungstechnisch. Wird hingegen permanent die Wassertemperatur gemessen und angepasst, liegt eine Regelung vor.

Welche Beispiele gibt es für Regelungstechnik?

Die Einsatzgebiete der Regelungstechnik sind vielfältig. Kaum ein moderner technischer Prozess kommt ohne sie aus:

• Temperaturregelung in Heiz- und Kühlsystemen: SPS-gesteuerte Regelkreise halten Solltemperaturen konstant – entscheidend für Prozesssicherheit und Produktqualität.
• Drehzahlregelung von Motoren: Frequenzumrichter regeln exakt die Drehzahl, etwa bei Pumpen, Förderbändern oder Mischanlagen.
• Druckregelung in Pneumatiksystemen: Sensorbasierte Überwachung sorgt für konstante Betriebsbedingungen.
• Leistungsregelung in Produktionslinien: Mehrere Regelkreise arbeiten parallel, um Energieflüsse zu steuern und Lastspitzen zu vermeiden.

Kurz gesagt: Überall dort, wo Zustände automatisch und zuverlässig stabilisiert werden müssen, kommt Regelungstechnik zum Einsatz.

Funktionsprinzip des Regelkreises

Im sogenannten Regelkreis wird der aktuelle Zustand des Systems kontinuierlich überwacht, mit dem Sollwert verglichen und, falls notwendig, über einen Stellmechanismus korrigiert. Dieses Prinzip lässt sich in drei aufeinanderfolgende Schritte gliedern: Messen, Vergleichen, Stellen:

• Die Regelgröße wird kontinuierlich oder in Intervallen erfasst (meist mithilfe von Sensoren).
• Ihr Ist-Wert wird mit dem vorgegebenen Sollwert verglichen.
• Weicht der Ist-Wert ab, wird eine Regelabweichung erkannt und daraufhin eine geeignete Stellgröße berechnet und umgesetzt, um den Zustand anzupassen.

Arten der Regelung

Je nach Prozess und Anforderung kommen unterschiedliche Regelungsarten zum Einsatz. Neben einfachen Ein-/Aus-Regelungen (2-Punkt-Regler) und 3-Punkt-Reglern sind in der Industrie vor allem PID-Regler verbreitet:

• Proportionalregler (P-Regler): Reagiert proportional auf die Abweichung zwischen Soll- und Ist-Wert. Je größer der Unterschied, desto stärker die Korrektur.
• Integralregler (I-Regler): Erfasst zusätzlich, wie lange eine Abweichung besteht, und gleicht diese über die Zeit aus.
• Differenzialregler (D-Regler): Bewertet die Änderungsgeschwindigkeit der Regelgröße und wirkt vorausschauend, um Überschwingen zu vermeiden.

Oft werden diese Regler kombiniert (PID-Regler), um Prozesse schnell, stabil und präzise zu halten. Solche Regelungen spielen auch bei fahrerlosen Transportsystemen eine entscheidende Rolle: Sie steuern Geschwindigkeit, Position und Bewegungsabläufe auf Basis kontinuierlicher Soll- und Ist-Wert-Vergleiche.

Relevanz der UL-Zertifizierung

Für den Einsatz auf dem nordamerikanischen Markt spielt die UL-Zertifizierung eine zentrale Rolle. Insbesondere bei Schaltschränken mit Regelungskomponenten ist die Norm UL 508A von Bedeutung. Sie legt fest, wie elektrische Steuerungen inklusive Regelungstechnik sicher konstruiert und verdrahtet sein müssen. 

UL-konforme Regelungstechnik vom Spezialisten

Mit über 30 Jahren Erfahrung in der MSR-Technik kennen wir bei Krayer die Anforderungen an zuverlässige und sichere Regelungssysteme bis ins Detail. Wir verbinden Regelungstechnik, Steuerungs- und Antriebssysteme zu einem funktionierenden Gesamtsystem, das präzise arbeitet und langfristig stabil bleibt. Jeder Schaltschrank entsteht kundenspezifisch, statt nach Standardschema. Der einzige Standard ist unsere zertifizierte Qualität. Durch die UL-Zertifizierung gewährleisten wir, dass jede Lösung weltweit sicher und normkonform eingesetzt werden kann.