säätöpiirissä

Säätöpiiri, tai säätöjärjestelmä, on järjestelmä, jonka tarkoituksena on pitää jokin prosessivarasto tai -arvo halutulla tasolla. Se toimii palautteen avulla: mitattua prosessin tilaa verrataan asetettuun arvoon ja syntyvä virhe ohjaa ohjausmekanismia. Palautteen avulla piiri voi reagoida häiriöihin ja muuttuviin olosuhteisiin.

Keskeiset komponentit ovat mittausanturi, joka mittaa prosessin arvon; ohjain tai säätölaite, joka muuntaa virheestä signaalin, jolla on vaikutusta prosessin toimintaan; sekä toimilaite tai aktuaatio, joka vaikuttaa prosessiin saavuttaakseen halutun tilan. Prosessi on se osa, jota säädetään, kuten lämpötila, paine, nopeus tai virtaus. Joissakin järjestelmissä on myös suojalaitteita ja suodattimia.

Säätöpiirejä käytetään pääasiassa suljetussa (closed-loop) ja avoimessa (open-loop) muodossa. Suljetussa piirissä mittaustieto palautuu ohjainlogiikalle, mikä mahdollistaa virheen pienentämisen ja vakaamman vasteen. Avoimessa piirissä ei ole palautetta, joten järjestelmä ei reagoi yllätyshäiriöihin samoin.

Useimmat teolliset säätöpiirit käyttävät PID-säätöä (proportionaalinen, integraalinen, derivatiivinen). Säätöpiirien suunnittelu ja viritykset voidaan tehdä kokeellisesti tai matemaattisesti, ja ne voivat sisältää mallinnusta, simulointia sekä digitaalista toteutusta.

Käyttökohteita ovat esimerkiksi lämpötilan, paineen, nopeuden ja virtausten hallinta teollisuudessa sekä automaatiossa ja prosessikehityksessä.