Ohjauselementit

Ohjauselementit ovat ohjausjärjestelmän keskeisiä komponentteja, joiden tehtävänä on säädellä prosessin toimintaa kohti haluttua tulosta. Niitä käytetään laajasti teollisuusautomaation, robotiikan ja rakennusautomaation alueilla.

Tyypillisiä ohjauselementtejä ovat mittausanturi, asetuspiste, ohjain ja toimilaite sekä palaute. Mittausanturi mittaa prosessin tilan, asetuspiste määrittelee toivotun tilan, ohjain laskee tarvittavan ohjaussignaalin ja toimilaite muuntaa sen fyysiseksi vaikutukseksi prosessiin. Palautejärjestelmä palauttaa prosessin tilan ohjaukseen, muodostaen kiertokulun. Järjestelmä voi sisältää myös häiriöiden huomioon ottavia komponentteja ja suodattimia.

Ohjaukset voidaan jakaa avoimen kierron ja suljetun kierron järjestelmiin. Avoin kierto ei käytä palautetta, ja sen vaste on herkkä häiriöille sekä syötteen vaihteluille. Suljetussa kiertojärjestelmässä tilaa seurataan palautteen avulla, mikä mahdollistaa tarkemman ja vakaamman säädön. Yleinen säätömenetelmä on PID-säätö (proportional, integral, derivative), jota käytetään sekä tilan koronattuun kontrolliin että monimutkaisempiin säätöihin.

Käyttökohteita ovat esimerkiksi lämpötilan, paineen ja nopeuden säätö prosesseissa sekä robottien liikkeen hallinta ja rakennusten ilmanvaihdon automaatio. Ohjauselementtien suunnittelussa korostuvat vasteaika, stabiilisuus, häiriönsieto sekä kustannukset. Nykyjärjestelmät yhdistävät analogiset ja digitaaliset komponentit sekä mahdollistavat etävalvonnan ja säätöautomatiikan.