Procesregler

Ett procesregleringssystem, ofta kallat regulator, styr en variabel i en industriell process för att hålla den nära en önskad setpunkt. Genom att jämföra den uppmätta processvariabeln PV med setpunkten SP och justera den manipulerbara variabeln MV får man påverkan på processen. Vanliga processvariabler är temperatur, tryck, flöde och nivå.

Komponenterna består av en sensor som mäter PV, en regulator eller styrdator, och en aktuatordel som utför förändringen i MV. Ett återkopplingsflöde återför PV till regulatorn, som styr MV via ett styrsystem som PLC eller DCS. Kompletterande delar inkluderar operatörsgränssnitt och kommunikationsnätverk.

Regleralgoritmer som vanligt används är P, PI och PID. P-funktionen ger en omedelbar korrigering, PI reglerar felet över tid genom integrering, medan D bidrar med snabbare respons och dämpar oscillationer. För mer komplexa processer används ofta feedforward, samt förstärknings- och anti-windup-funktioner och olika tuningmetoder såsom Ziegler–Nichols.

Arkitektur kan vara enkel återkopplingsreglering eller mer avancerad kaskadreglering där en sekundär reglerkrets styr MV för en sekundär variabel, samt multivariat reglering i moderna DCS/PLC-system. Designen tar hänsyn till stabilitet, robusthet, störningar och mättnad, samt säkerhet genom larm och felhantering.

Procesregler används i processindustrin, kemikalieproduktion, olje- och gasindustrin, livsmedels- och läkemedelsproduktion samt vattenbehandling och HVAC-system i byggnader.