Ein Stellungsregler ist ein Gerät, das in Kombination mit einem Regelventil eingesetzt wird, um die genaue Position des Ventils an die Anforderungen eines Steuerungssignals anzupassen. Der Stellungsregler sorgt dafür, dass das Ventil präzise und zuverlässig die gewünschte Stellung erreicht, unabhängig von äußeren Einflüssen wie Druckschwankungen, Reibung oder Vibrationen.

In der industriellen Wasser- und Abwassertechnik ist der Stellungsregler ein unverzichtbares Instrument, um Prozesse wie Dosierung, Druckregelung, Durchflusskontrolle und chemische Fällung effizient und stabil zu steuern.

Aufbau eines Stellungsreglers

Ein Stellungsregler besteht typischerweise aus folgenden Komponenten:

1. Eingangssignalempfänger:

   • Akzeptiert Steuerungssignale (z. B. 4–20 mA, 0–10 V oder pneumatische Signale) von einem Prozessleitsystem oder einer Steuerungseinheit.

2. Messsystem:

   • Misst die tatsächliche Position des Ventils mithilfe von Potentiometern, Sensoren oder Wegmesssystemen.

3. Vergleichseinheit:

   • Vergleicht das Eingangssignal mit der aktuellen Ventilstellung und ermittelt die erforderliche Korrektur.

4. Stellglied (Aktuator):

   • Beeinflusst die pneumatische oder elektrische Steuerung des Ventils, um die gewünschte Stellung zu erreichen.

5. Feedback-System:

   • Überträgt die aktuelle Ventilposition zurück an die Steuerung, um eine präzise Regelung und Überwachung zu gewährleisten.

6. Gehäuse:

   • Hergestellt aus robusten Materialien wie Edelstahl oder Aluminium, um den Stellungsregler vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Staub oder Chemikalien zu schützen.

Funktionsweise eines Stellungsreglers

Die Arbeitsweise eines Stellungsreglers lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

1. Signalempfang:

   • Ein Steuerungssystem sendet ein Sollwertsignal (z. B. 12 mA bei einem 4–20 mA-Signal), das die gewünschte Ventilstellung (z. B. 50 %) repräsentiert.

2. Positionserfassung:

   • Der Stellungsregler misst die aktuelle Ventilstellung über einen Positionssensor oder ein Potentiometer.

3. Abweichungsanalyse:

   • Der Regler vergleicht den Sollwert mit der tatsächlichen Ventilposition und berechnet eine Abweichung.

4. Korrektur:

   • Bei einer Abweichung aktiviert der Stellungsregler den Aktuator (z. B. einen pneumatischen oder elektrischen Antrieb), um die Ventilposition entsprechend anzupassen.

5. Rückmeldung:

   • Nach Erreichen der gewünschten Position gibt der Stellungsregler ein Feedback an das Steuerungssystem, wodurch eine geschlossene Regelungsschleife entsteht.

Typen von Stellungsreglern

Pneumatische Stellungsregler:

• Funktionieren mit Druckluft und sind besonders in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX-Zonen) verbreitet.
• Vorteile:
  • Robuste Bauweise.
  • Unempfindlich gegenüber elektrischen Störungen.
• Typischer Einsatz:
  • Steuerung von Regelventilen in chemischen oder petrochemischen Anlagen.

Elektronische Stellungsregler:

• Arbeiten mit elektrischen Signalen (z. B. 4–20 mA) und sind mit digitalen Steuerungssystemen kompatibel.
• Vorteile:
  • Präzise Regelung.
  • Integration in Prozessleitsysteme (z. B. über HART, Profibus oder Modbus).
• Typischer Einsatz:
  • In hochautomatisierten Wasser- und Abwasseranlagen.

Elektro-pneumatische Stellungsregler:

• Kombinieren elektrische Signaleingänge mit pneumatischer Steuerung.
• Vorteile:
  • Hohe Präzision und Kompatibilität mit pneumatischen Ventilen.
• Typischer Einsatz:
  • Anwendungen mit pneumatischen Regelventilen und digitaler Steuerung.