Kontrollisüsteemis

Kontrollisüsteemi mõiste viitab süsteemide kogumile, mis reguleerib protsessi või teise süsteemi käitumist vastavalt soovitud eesmärkidele. Kontrollisüsteeme on erinevates valdkondades, alates tööstuslikust automatiseerimisest kuni hoonete energiakasutuse optimeerimiseni. Enamasti eristatakse avatud ahela kontrolli ja suletud ahela kontrolli, kus suletud ahel kasutab mõõdetud oleku põhjal tagasisidet vea vähendamiseks.

Kontrollisüsteemi põhielemendid on andurid, mis mõõdavad tegelikku olekut; aktuaatorid, mis viivad käitumise muutused ellu; juhtimisseade ehk kontroller, mis arvutab parimaid toiminguid; ning side- või kommunikatsioonivõrgud, mis ühendavad komponendid ja võimaldavad andmete vahetust.

Kontrollimeetodid jagunevad avatud ahelaga ja suletud ahelaga kontrolli vahel. Levinumad regulaatorid on PID-kontrollerid (proportsionaalne, integraalne ja derivaalne osa), samuti PI- või PD-variandid. Täiendavad lähenemised hõlmavad feedforward-kontrolli, adaptatiivset ja robustset kontrolli.

Arhitektuuriliselt võib kontrollisüsteem olla keskne (üks juhtimiskeskus) või jaotatud/hajus, kus mitmed kontrollerid töötavad koostöös. Kasutatakse PLC-d (programmable logic controllers), DCS-id (distributed control system) ning SCADA-süsteeme (supervisory control and data acquisition), mis tähistavad erinevaid tasemeid juhtimises ja kasutajaliides.

Rakendused hõlmavad tööstuslikku automatiseerimist, energia jaotus- ning transpordisüsteeme, hoonete juhtimist ning robootikat. Kontrollisüsteemid suurendavad tootlikkust, kvaliteeti ja ohutust, kuid nõuavad ka hooldust ja turvameetmeid.

Ohutus ja standardid: funktsionaalse ohutuse standardid nagu IEC 61508 ja ISO 13849 ning küberjulgeoleku standardid nagu IEC 62443. Kontrollisüsteemide areng suunab digitaliseerimine, kaugjuhtimise ja andmepõhise optimeerimise suunas.