Kontrollijärjestelmän

Kontrollijärjestelmän käsite viittaa järjestelmään, jonka tarkoituksena on säädellä ja valvoa prosessin tai laitteen toimintaa siten, että saavutetaan haluttu tilanne tai suorituskyky. Järjestelmä koostuu pääosin antureista, jotka mittaavat tilan tai prosessin ominaisuuksia; toimilaitteista, jotka vaikuttavat tilaan; ohjauslaitteesta, joka laskee virheen ja antaa käskyt; sekä viestintäverkosta ja käyttöliittymästä, joiden avulla ihmiset ja järjestelmät voivat kommunikoida.

Kontrollijärjestelmät voivat olla avoimia (open-loop) tai suljettuja (closed-loop). Avoin järjestelmä ei käytä palautetta säätöön, kun taas suljetussa järjestelmässä mittausarvo vaikuttaa suoraan säätöön palautesilmukan kautta. Yleisin säätömenetelmä on PID-säätö, joka muodostaa virheen perusteella säädön sekä proportionalisella, integraalisella että derivatiivisella tekijällä. Muita tyyppejä ovat hajautetut ohjausjärjestelmät (DCS), valvontaan ja dataan liittyvät järjestelmät (SCADA) sekä ohjelmallisesti ohjelmoidut logiikkaohjaimet (PLC).

Tyypillisiä sovellusalueita ovat teolliset prosessit, energiantuotanto ja -jakelu, rakennusautomaatio, valmistusteollisuus ja robotiikka sekä liikennejärjestelmät. Kontrollijärjestelmän suunnitteluun kuuluu oikeiden antureiden ja toimilaitteiden valinta, järjestelmän vakauden ja suorituskyvyn varmistaminen sekä turvallisuus- ja kyberturvallisuusvaatimusten huomioiminen.

Standardit ja käytännöt, kuten PLC-ohjelmointi IEC 61131-3 sekä erilaiset turvallisuus- ja laadunvarmistusvaatimukset, ohjaavat usein kontrollijärjestelmän suunnittelua ja toteutusta.