Säätösykli

Säätösykli, tai säätöpiiri, on järjestelmä, jonka tarkoituksena on pitää jokin prosessin ominaisuus haluttuna arvoon. Järjestelmä seuraa tilaa mittaamalla sitä sensorilla, vertaa sitä asetettuun arvoon (setpoint) ja laskee virheen e = setpoint − mitattu arvo. Säätöalgoritmi muuntaa tämän virheen ohjaussignaaliksi, joka välitetään toimilaitteelle. Toimilaitteen antama vaikutus muuttaa prosessin tilaa, jolloin ero asetettuun arvoon pienenee.

Säätösykli on tyypillisesti suljettu silmukka, jossa palaute käytetään virheen pienentämiseen. Avoin säätösykli ei palauta mittaustietoa ja voi olla herkkä ulkopuolisille häiriöille sekä viiveille. Esimerkkejä käytöstä ovat lämpötilan ja nopeuden sekä paineen säätö teollisuusprosesseissa.

Yleisin säätöalgoritmi on PID-säädin, joka koostuu Proportional-, Integraali- ja Derivaatio-toiminnoista; kertoimet säädetään prosessin dynamiikan mukaan. Muita vaihtoehtoja ovat yksinkertaisempi P- tai PI-säätö sekä digitaaliset tai adaptatiiviset kontrollit.

Säätösyklejä suunnitellaan ottaen huomioon prosessin dynamiikka, haluttu vasteaika, vakaus ja mahdolliset viiveet. Hyvä säätö on stabiili, ennustettava ja vikasenkestävä. Käyttökohteita ovat muun muassa lämpötilan, paineen, nesteen tai kaasun virtauksen sekä nopeuden ja asennon säätö elektroniikassa, kemianteollisuudessa ja valmistusalalla.