Instrumentatsioonisüsteemid

Instrumentatsioonisüsteemid on protsesside mõõtmist, jälgimist ja juhtimist võimaldav tehniline infrastruktuur. Need koguvad andmeid, mõõdavad füüsikalisi suurusi (nt temperatuur, rõhk, vool, tase), edastavad signaale ning rakendavad kontrolltoiminguid vastavalt vajadusele. Instrumentatsioonisüsteeme kasutatakse peamiselt tööstuslikes automaatiseeritud protsessides, sealhulgas keemiatehaste, energiatootmises, veepuhastuses, toiduainete ja joogitoodangu tootmises ning meditsiinis.

Peamised komponendid on sensorid ja transduktorid, transmitterid, kontrollerid (PLC või DCS), aktuatorid, andmete kogumise ning arhiveerimise seadmed ning kommunikatsioonivõrgud (fieldbusid ja tööstuslik Ethernet). Sensorid muudavad füüsikalised suurused elektrilisteks signaalideks; transmitterid kalibreerivad ning signaali konditsioneerivad. Kontroller teostab loogika, võrdleb mõõdetud väärtust soovitud väärtusega ja toodab juhtsignaali, mis suunatakse aktuatoritele protsessi reguleerimiseks. Kommunikatsioonivõrgud liidavad seadmed ja võimaldavad andmete visualiseerimise ning juhtimise kesksetes süsteemides (SCADA, DCS).

Instrumentatsiooniskeemid ja ohutus: kavandamisel pööratakse tähelepanu kalibreerimise, märgistuse ja dokumentatsiooni kvaliteedile; sageli kasutatakse P&ID-diagramme. Rahvusvahelised standardid, nagu ANSI/ISA ja IEC 61511 või IEC 61508, määravad nõuded funktsionaalsele ohutusele ja usaldusväärusele.

Trendid ja väljakutsed: digitaliseerimine, tööstuslik Internet (IIoT), suurandmete analüüs, küberjulgeolek ning avatud arhitektuurid parandavad efektiivsust ja hoolduse teostatavust, kuid suurendavad nõudeid turvalisusele ja koostööle seadmete vahel.