processreglering

Processreglering, eller processkontroll, är disciplinen som syftar till att hålla ett industriellt processutgångsvärde nära en önskad setpunkt genom att påverka en styrsignal som reglerar processen. Den används för att hantera variationer i råvaror, miljöförhållanden och störningar för att upprätthålla kvalitet, säkerhet och effektivitet.

En enkel reglerkrets består av en sensor som avläser processvariabeln, en regulator som beräknar den nödvändiga manipuleringen av processen och en aktuator som tillämpar reglersignalen. I en sluten reglerkrets används feedback för att korrigera fel mellan faktiska och önskade värden. I vissa fall används även feedforward-kontroll för att kompensera kända störningar innan de påverkar processen. Öppna reglerkretsar saknar återkoppling och styr utan att justera för fel.

Vanliga reglerstrategier inkluderar proportional-integral-derivat (PID) reglering, PI och PD samt mer avancerade metoder som modellbaserad reglering och modellprediktiv reglering (MPC). Valet av strategi beror på procesens dynamik, krav på stabilitet och respons. Modeller kan vara linjära förenklingar eller icke-linjära, och används för att analysera och utforma reglerkretsen.

Reglerkretsar används i många industrier såsom kemisk industri, livsmedelsproduktion, HVAC (värme, ventilation och luftkonditionering), vattenförsörjning och energi. Exempel på processvariabler som regleras är temperatur, tryck, flöde och nivå. Modern processreglering sker ofta med digitala styrsystem, sensorer och kommunikationer, där PLC:er och SCADA-system används.

Över tid har metoder för tuning och säkerhet utvecklats, från empiriska riktlinjer som Ziegler–Nichols till mer sofistikerade optimerings- och robusthetsmetoder. Utmaningar innefattar tidsfördröjningar, icke-linjäritet, störningar och mätbrus, vilka kräver robusta reglerstrategier och tester.