instrumentaatioon

Instrumentaatio tarkoittaa mittaus-, säätö- ja ohjausjärjestelmien suunnittelua, toteutusta ja hallintaa teollisissa prosesseissa sekä tutkimusyhteyksissä. Se kattaa sekä kentällä olevat instrumentit ja anturit että niiden muodostamat mittaus-, säätö- ja ohjausjärjestelmät, mukaan lukien signaalin käsittelyn ja tiedon siirron.

Keskeisiä komponentteja ovat anturit ja mittausmuuntimet, signaalin esikäsittely sekä muuntimet, transmitterit ja kenttäväylät. Ohjausjärjestelmissä käytetään ohjelmoitavia logiikka- ja säätöjärjestelmiä (esim. PID-säätimet), toimilaitteita sekä mittaus- ja tiedonsiirtotapoja.

Toimintaperiaate: mittaus kohteesta siirretään transmitterin kautta ohjaukseen, joka vertaa arvoa tavoitearvoon ja antaa signaalin, jolla toimilaite vaikuttaa prosessiin. Suljettu säätöympyrä pyrkii ylläpitämään haluttua tilaa, samalla huomioiden häiriöt ja viiveet.

Sovellukset kattavat teollisuusprosessit, laboratorio-olosuhteet, rakennusten automaation sekä energiantuotannon ja jakelun. Keskeisiä standardeja ja käytäntöjä ovat IEC-standardeihin liittyvä ohjelmointi (esim. IEC 61131), prosessiturvallisuus (IEC 61511) sekä laitteiden yhteentoimivuus ja turvallisuus. Haasteita ovat järjestelmien yhteensopivuus, kalibrointi, kyberturvallisuus ja huoltotarpeet.

Koulutus ja suuntautuminen instrumentaatioon perustuvat sähkö-, automaatio- ja konetekniikan sekä tietoliikenteen opintoihin. Instrumentaatioinsinöörejä valmistuu eri koulutusasteilla, ja ala on voimakkaassa muutoksessa digitalisaation, IoT:n ja tekoälyn myötä, mikä parantaa mittauskykyä ja automatisoinnin tehokkuutta.