Säätövälineet

Säätövälineet viittaavat teollisuudessa ja automaatiossa käytettäviin laitteisiin ja järjestelmiin, jotka mittaavat prosessin muuttujia ja säätelevät niitä siten, että saavutetaan tai ylläpidetään haluttu tilanne. Tyypillisiä muutoskohteita ovat lämpötila, paine, virta, tilavuus ja korkeus. Säätövälineitä käytetään laaja-alaisesti tuotantoprosesseissa, energiantuotannossa, rakennusautomaatiossa sekä älykkäissä järjestelmissä.

Keskeisiä komponentteja ovat mittauslaitteet, kuten sensorit, joilla muuttuja mitataan; säätimet tai ohjaimet, jotka vertaavat mittaustulosta asetettuun arvoon ja määräävät tarvittavan käsittelyn; sekä toimilaitteet, kuten venttiilit ja moottorit, jotka toteuttavat säädön. Lisäksi tarvitaan signaalinsiirtimiä, muuntimia ja suojalaitteita sekä riittävä teho- ja tiedonsiirtokyky. Usein järjestelmä sisältää sekä avoimen että suljetun säätökaaren elementtejä.

Toimintaperiaate perustuu säätökaareen, jossa mitattu arvo verrataan asetettuun arvoon. Virhe kirjataan ja säätölaite muuttaa prosessin syöttöä—esimerkiksi venttiilin avautumista tai pumpun nopeutta—virheen pienentämiseksi. Yleisimpiä säätömenetelmiä ovat PID-säätö sekä sen PI- tai P-versiot. Joissakin sovelluksissa käytetään on/off-ohjausta tai annostelusäätöjä, joissa vaste on looginen tai pulssimainen.

Valinta riippuu muun muassa mitattavasta muuttujasta, prosessin dynamiikasta ja ympäristöolosuhteista sekä vaaditusta vasteajasta. Tärkeitä ovat myös yhteensopivuus standardien ja tiedonsiirtoprotokollien kanssa (esim. analoginen/digitaalinen signaali, Profibus, HART). Huolto ja kalibrointi kuuluvat elinkaaren hallintaan: säännöllinen tarkastus, kalibrointi ja häiriöiltä suojaaminen.

---