ohjausjärjestelmien

Ohjausjärjestelmät ovat kokonaisuuksia, jotka säätelevät ja valvovat prosesseja sekä laitteita. Ne koostuvat antureista, toimilaitteista sekä ohjaus- ja päätöksentekijäyksiköistä ja tiedonsiirtoverkoista. Tavoitteena on saavuttaa määritelty käyttäytyminen, ylläpitää prosessin vakaus sekä varmistaa turvallisuus ja tehokkuus.

Ohjausjärjestelmät jaetaan usein avoin silmukka- (avoin) ja suljettu silmukka- (suljetun silmukan) ohjaukseen. Avoin ohjaus ei seuraa tulosta ja reagoi vain syötteisiin, kun taas suljettu silmukka käyttää mitattua arvoa palautteena ohjauksen säätöön. Yleisimmät säätömenetelmät ovat PID-säätö sekä mallipohjaiset tai heuristiset ohjaukset.

Arkkitehtuurilta tyypillisiä ovat PLC-pohjaiset järjestelmät, hajautetut ohjausjärjestelmät (DCS) sekä valvonta- ja ohjausjärjestelmät (SCADA). Näihin voidaan yhdistää erillisiä segmenttejä kuten teollisuusautomaation laitteisto, tietoverkot ja käyttölaitteet.

Sovellusalueita ovat teollisuusprosessit, rakennusautomaatio, energiaverkkojen hallinta, vesihuolto sekä liikenneinfrastruktuurien ohjaus. Osa järjestelmistä on suunniteltu erityisesti turvallisuus- kriittisiksi, kuten sähköenergia- tai vesihuoltojärjestelmät.

Suunnittelussa korostuvat luotettavuus, stabiilisuus ja vasteaika sekä vikaantumisen sieto. Turvallisuus ja tietoturva kasvavat tärkeiksi, erityisesti verkkoon liitettyjen järjestelmien yhteydessä. Teknisessä kehityksessä korostuvat digitalisaatio, teollinen Internet of Things, reunalaskenta ja tekoälypohjaiset ennakoivat ohjausmallit.