kontrollerisüsteeme

Kontrollerisüsteemid on tehnilised süsteemid, mis juhivad ja reguleerivad teisi süsteeme või protsesse, et saavutada ettenähtud väljundid. Neid kasutatakse laialdaselt tööstusautomaatikas, transpordis, energia- ja tehnikasektoris ning eneseregulatsioonis. Kontrollerisüsteemide peamine eesmärk on tagada stabiilne toimimine, täpsed sihtväärtused ning tõhus energiakasutus.

Struktuuriliselt koosneb kontrollerisüsteem tavaliselt neljast osast: anduritest, mis mõõdavad tegelikku olekut; kontrollerist, mis arvutab vajaliku juhendi; aktuaatoritest, mis rakendavad väljundsignaale; ja kontrollitavast protsessist või seadmest, mida kontrollitakse. Andurid edastavad signaalid kontrollerile, kontroller arvutab väljundi ja saadab käsud aktuaatoritele ning seejärel rakenduvad signaalid protsessile.

Kontrolli arvutused võivad olla avatud ahelaga (open-loop) või suletud ahelaga (closed-loop). Avatud ahelas ei kasutata tagasisidet, mistõttu süsteem on tundlik muutustele parameetrites ja keskkonnas. Suletud ahelas võrreldakse tegelikku väljundit sihtväärtusega ja reguleerimine toimub selle järgi. Kontrollerid võivad olla analoog- või digitaalsed, pidevad või diskreetsed ning sageli kasutatav alus on PID-kontroller (proportsionaalne, integraalne, derivaalne).

Arhitektuuriliselt on levinud kolm vormi: tsentraliseeritud kontrollsüsteem, jaotatud kontrollsüsteem ja DCS/PLC-platvormid koos SCADA-tugvõrguga. DCS ja PLC moodustavad peamised lahendused tööstusprotsesside juhtimisel, samas SCADA võimaldab laiemat seiret ja juhtimist üle võrgustike. Multivariaalne kontroll ja model-based lähenemised on muutunud keerukamate protsesside lahenduste keskmes.

Rakendused hõlmavad keemilist tööstust, toorainetöötlust, pakendamist, robotite juhtimist ja lennundust. Kontrollerisüsteemide disain ja hooldus järgivad ohutus- ning kvaliteedistandardeid ning nõuavad pidevat modelleerimist, analüüsi ja jõudluse parandamist.