Editor komplexe Steuerung

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Die Elemente sind zu finden in der Tabelle mw_Rule
Handbuch: MIKE URBAN Water Distribution User Guide, section 1.4.2 Rule Based Controls
Letzte Änderung mit MIKE URBAN Version 2012, Service Pack 2

Dialogfeld

Eine komplexe Steuerung eignet sich vor allem für übergeordnete Bewirtschaftungssysteme, in denen Pumpen oder Schieber in Abhängigkeit von mehreren Messgrößen geschaltet werden.

Die komplexe Steuerung besteht aus einer Abfolge mehrerer Regeln. Jede Regel besteht aus einer ID, einer optionalen Beschreibung und der eigentlichen Anweisung (im Editor mit "Definition" bezeichnet).

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Feld	Erklärung
Regel ID	eindeutige ID der Regel (MUID)
Beschreibung	optionale Beschreibung der Regel
Definition	eigentlicher Regeltext
Schaltflächen
Neu	fügt einen neuen Datensatz ein
Löschen	löscht ausgewählte Datensätze
Befehle
...Mit Attributen auswählen	öffnet Dialogfeld zum Auswählen mit Attributen
...In die Zwischenablage kopieren	kopiert ausgewählte Datensätze in die Zwischenablage (TAB-getrennt)
...XML-Bericht erstellen	erstellt einen XML-Bericht mit allen Datensätzen
Schließen	schließt den Editor

Beispiele für Regeln

IF bedingung_1
OR bedingung_2
AND bedingung_3
OR bedingung_4
[...]
THEN aktion_1
AND aktion_2
[...]
ELSE aktion_3
AND aktion_4
[...]
PRIORITY prioritaet

Eine Regel testet also eine oder mehrere Bedingungen und führt dann eine oder mehrere Aktionen aus. Falls erforderlich, werden widersprüchliche Regeln durch Prioritäten untereinander gereiht.

Nur die Ausdrücke IF und THEN sind unbedingt erforderlich. ELSE und PRIORITY sind optional.

Beispiel 1 schließt Pumpe 335 und öffnet den Bypass 330, wenn der Wasserspiegel im Behälter 19,1 m überschreitet, und kehrt die Wirkung um, wenn der Wasserspiegel unter 17,1 m sinkt.

IF TANK 1 LEVEL > 3.5
THEN PUMP 335 STATUS IS CLOSED
AND PIPE 330 STATUS IS OPEN

IF TANK 1 LEVEL < 1.0
THEN PUMP 335 STATUS IS OPEN
AND PIPE 330 STATUS IS CLOSED

Beispiel 2 verändert den auf einem Behälterwasserspiegel beruhenden Einschaltpunkt der Pumpe 335 je nach Tageszeit.

IF SYSTEM CLOCKTIME >= 8 AM
AND SYSTEM CLOCKTIME < 6 PM
AND TANK 1 LEVEL BELOW 0.8
THEN PUMP 335 STATUS IS OPEN

IF SYSTEM CLOCKTIME >= 6 PM
OR SYSTEM CLOCKTIME < 8 AM
AND TANK 1 LEVEL BELOW 1.2
THEN PUMP 335 STATUS IS OPEN

Beispiel 3

Vielfach aktivieren Wassermeister die Pumpen zum Füllen eines Behälters, wenn sie den Eindruck gewinnen, dass der hohe Verbrauch den Behälter vorzeitig leeren könnte. MIKE URBAN kann dieses Betriebsverhalten in der Simulation berücksichtigen.

Der Wert DRAINTIME extrapoliert die Geschwindigkeit, mit der sich Behälter 1 pro Zeitschritt leert. Fällt die Zeit, bis der Behälter voraussichtlich leer ist, unter 2 Stunden, schaltet sich Pumpe 335 ein.

DRAINTIME wirkt parallel zum normalen Einschaltpunkt, das zuerst erfüllte Kriterium startet die Pumpe.

IF TANK 1 DRAINTIME < 2.0
OR TANK 1 LEVEL BELOW 1.0
THEN PUMP 335 STATUS IS OPEN

Bedingungen

Syntax:
Element ID Attribut Vergleichsoperator Wert

Einige Beispiele für Bedingungen:

JUNCTION 23 PRESSURE > 20	der Druck in Knoten 23 ist größer als 20
TANK T200 FILLTIME BELOW 3.5	die Zeit bis zum Füllen des Behälters T200 sinkt unter 3,5 h
LINK 44 STATUS IS OPEN	Rohr 44 ist offen
SYSTEM DEMAND >= 1500	der Gesamtbedarf ist größer oder gleich 1500
SYSTEM CLOCKTIME = 7:30 AM	die Tageszeit erreicht 7:30

Beachten Sie, dass Sie immer nur ein Attribut mit einem Wert vergleichen können, nicht aber zwei Attribute untereinander. Bedingungen wie IF JUNCTION 1 HEAD > JUNCTION 2 HEAD oder wie IF TANK 3 LEVEL > TANK 4 LEVEL lassen sich mit MIKE URBAN nicht realisieren.

Elemente

Elemente werden immer gefolgt von der ID (entspricht der MUID). Weil diese ID im Zuge der hydraulischen Berechnung in GROSSBUCHSTABEN umgewandelt wird, müssen die MUIDs der Behälter, Rohre etc. in den entsprechenden Editoren ebenfalls in GROSSBUCHSTABEN definiert sein.

Bei SYSTEM ist keine ID anzugeben.

Folgende punktförmigen Elemente sind verfügbar: JUNCTION (Knoten), RESERVOIR (Reservoir), TANK (Behälter). Alternativ kann man auch das allgemeine NODE verwenden.

Folgende linienförmigen Elemente sind verfügbar: PIPE (Rohr), PUMP (Pumpe) und VALVE (Ventil). Alternativ kann man auch das allgemeine LINK verwenden.

Schließlich gibt es noch das Element SYSTEM.

Attribute

Mit Knoten können folgende Attribute verwendet werden:

DEMAND	Wasserbedarf
HEAD	Wasserspiegel
PRESSURE	Wasserdruck

Mit Behältern können folgende Attribute verwendet werden:

LEVEL	Wassertiefe
FILLTIME	geschätzte Zeit, bis Behälter voll ist
DRAINTIME	geschätzte Zeit, bis Behälter leer ist (siehe Beispiel 3 oben)

Mit Leitungen, Pumpen und Ventilen können folgende Attribute verwendet werden:

FLOW	Durchfluss
STATUS	OPEN, CLOSED, oder ACTIVE
SETTING	relative Pumpendrehzahl oder Ventilstellung

SYSTEM verwendet folgende Attribute:

DEMAND	Bedarf im gesamten Netz
TIME	Zeit seit Simulationsstart
CLOCKTIME	24h-Uhrzeit mit angehängtem AM und PM

Vergleichsoperatoren

=	gleich
<>	ungleich
<	kleiner als, auch BELOW möglich
>	größer als, auch ABOVE möglich
<=	kleiner gleich
>=	größer gleich
IS	nur mit OPEN und CLOSED

Aktionen

Syntax:
Element ID STATUS IS Wert
Element ID SETTING IS Wert

Folgende linienförmigen Elemente sind verfügbar: PIPE (Rohr), PUMP (Pumpe) und VALVE (Ventil). Alternativ kann man auch das allgemeine LINK verwenden.

Die Elemente werden immer gefolgt von der ID.

STATUS IS wird gefolgt von OPEN oder CLOSED und schließt bzw. öffnet das Element.

SETTING IS funktioniert nur mit Pumpen und Ventilen und setzt die relative Pumpendrehzahl bzw. ein Ventilstellwert fest.

Einige Beispiele für Aktionen:

LINK 23 STATUS IS CLOSED	Schließe Leitung 23
PUMP P100 SETTING IS 1.5	Setze die relative Drehzahl der Pumpe P100 auf 1.5
VALVE 123 SETTING IS 90	Setze die Einstellung von Ventil 123 auf 90

Beachten Sie, dass Sie die Pumpendrehzahl und den Stellwert eines Ventils neu festlegen müssen, wenn Sie die Pumpe bzw. das Ventil von geschlossen auf offen setzen (außer die Pumpe soll mit Drehzahl 1.0 laufen und das Ventil soll ganz offen sein).

Beispiel 4 öffnet Ventil 23 und setzt die Einstellung des Ventils auf 6, wenn der Wasserspiegel im Behälter 23 unter 3.5 fällt.

IF TANK 3 LEVEL BELOW 3.5
THEN VALVE 23 STATUS IS OPEN
AND VALVE 23 SETTING IS 6

Kombinationen und Prioritäten

1. Die Anzahl der Regeln in einem Projekt ist nicht beschränkt.

2. Innerhalb einer Regel sind beliebig viele Kombinationen von AND und OR erlaubt.

3. Wenn innerhalb einer Regel OR und AND gemischt werden, ist OR stärker als AND. Will man eine Aktion d setzen, wenn (a oder b) und c wahr sind, hat die Anweisung die Form

IF a
OR b
AND c
THEN d

Will man eine Aktion d setzen, wenn a oder (b und c) wahr sind, muss man die Aktion in zwei Regeln abrufen:

IF a
THEN d

IF b
AND c
THEN d

4. PRIORITY gibt an, welche Regel verwendet werden soll, wenn zwei oder mehr Regeln widersprüchliche Aktionen auf ein bestimmtes Element auslösen. Eine größere Zahl bedeutet eine höhere Priorität. Eine Regel ohne Priorität ist immer schwächer als eine Regel mit Priorität. Haben zwei Regeln die gleiche Priorität, wird die Regel angewandt, die in der Abfolge früher gereiht ist.

5. Innerhalb eines Modells dürfen einfache Steuerungen und komplexe Steuerungen nebeneinander verwendet werden, beispielsweise wenn für die einen Pumpen einfache Steuerungen ausreichen, für andere Pumpen hingegen komplexe Steuerungen erforderlich sind. Für den Fall, dass sowohl eine einfache als auch eine komplexe Steuerung auf dasselbe Element zugreift, hat die komplexe Steuerung den Vorrang.