Juhtimiskontrollerid

Juhtimiskontrollerid on seadmed või tarkvara, mis koguvad andureid ning arvutavad ja rakendavad kontrollotsuseid masina või protsessi soovitud käitumise tagamiseks. Tavapärases tsüklis loetakse sisendid, arvutatakse kontrolleri otsus ning rakendatakse väljundid, mis juhivad aktuaatorid või muundurid. Eesmärk on saavutada stabiilne, soovitud olekule lähedane toimimine ning reageerida muutuvatele tingimustele.

Peamised tüübid ja arhitektuurid hõlmavad PLC-sid (programmable logic controllers), mikrokontrolleripõhiseid juhtimiskontrollerid ning jaotatud juhtimissüsteeme (DCS). PLC-d on tööstuslikult levinud ning pakuvad deterministlikku toimimist, modulaarset laienemist ning erinevaid suhtlusvõimalusi. Mikrokontrollerid on väiksema mahuga ja odavamad lahendused, sageli kasutusel piiratud funktsioonide ja väikeste süsteemide juhtimisel. DCS-id sobivad suurematele, keerukamatele protsessidele jaotuslikuks kontrolliks. Tänapäeval kombineeritakse sageli tarkvarapõhised kontrollerid ning pilve- või edge-töötlusega.

Kontrollimeetodid võivad olla lihtsad on-off või keerukamad, näiteks PID-kontroll, mis kasutab käsitsi määratavaid lõppväärtusi ja viivituskomponente. Tänapäeval rakendatakse ka täpsemaid algoritme, logistilisi ja fuzzy-lahendusi ning turvalisuse ja andmete logimise funktsioone. Olulised omadused on töökindlus, reaalaegne tööaeg, mõõdetav täpsus ning suhtlusvõimalused (Modbus, Profibus, EtherNet/IP, OPC UA) kiirete ja usaldusväärsete ühenduste jaoks.

Valikukriteeriumideks on protsessi keerukus, vajaliku kiiruse ja täpsuse tase, keskkonnatingimused, integreeritavus olemasolevate süsteemidega ning standardid nagu IEC 61131-3 programmeerimiskeelte tugi ja asjakohased ohutusstandardid. Juhtimiskontrollerid on keskne komponent tööstusliku automatiseerimise ja mehhaniseerimise valdkondades.