säätökaaviot

Säätökaaviot ovat visuaalisia esityksiä, joiden avulla havainnollistetaan säätöjärjestelmän toimintaa ja signaalin kulkua prosessissa. Ne kuvaavat tyypillisesti suljetun säätölangan (feedback) toiminnan: mitattu arvo (PV, process variable) mitataan sensorilla, verrataan asetusarvoon (SP, setpoint), syntyvä poikkeama ohjaa säätölaitetta ja siten prosessiin vaikuttavaa toimilaitetta. Näin muodostuu kiertokulku, jonka avulla pyritään säilyttämään prosessin haluttu tila häiriöistä huolimatta.

Keskeiset elementit säätökaaviossa ovat asetusarvo, mitattu arvo, poikkeama, säätöarvo (ohjaus, u) sekä toimilaite ja prosessi. Usein kaavio esittää signaalin kulun lohkoina tai virtapiirinä, jolloin voidaan tarkastella, miten muutos yhdessä osassa heijastuu muissa osissa. Yksinkertaisissa tapauksissa kaavio voi kuvata yhden prosessin säätöä, monimutkaisemmissa useita prosesseja sekä useita säätöreittejä.

Säätökaaviot ovat hyödyllisiä suunnittelussa, vianetsinnässä ja operaattorien koulutuksessa. Ne auttavat ymmärtämään nopeutta, stabiliteettia ja mahdollisia viiveitä sekä osoittavat, missä säädöt tai lisätoiminnot (kuten häiriöihin reagoiminen tai ennakkohyötys) vaikuttavat järjestelmään. Kaavioiden käyttö parantaa kommunikaatiota suunnittelijoiden, operaattoreiden ja huollon välillä sekä auttaa vertailemaan erilaisia säätöstrategioita.

Säätökaavioiden rajoitteina on, että ne ovat yleensä kuvatusta todellisuudesta suppeasti paikkansapitäviä: ne yksinkertaistavat dynaamisia ominaisuuksia, eivätkä aina kuvaa ei-lineaarisuuksia tai tarkkoja aikavakioita. Silti ne ovat keskeinen työkalu prosessiautomaatiossa.