Reguleringsteknikk

Lukket reguleringssløyfe: Referanse (r), prosessverdi (y) og avvik (e) er innganger til regulatoren, som gir ut et styresignal (u). Styresignalet gis til aktuatoren, som gir ut et pådrag (u eller u_t) og resulterer i en tilstand (x). Systemets verdi (y) måles, men er utsatt for målestøy (n)

Reguleringsteknikk beskriver hvordan man kan regulere og stabilisere et dynamisk system. Et dynamisk system kan reguleres eller styres på flere måter. Et system som involverer en person som styrer en maskin, for eksempel en person som kjører bil, kalles manuell styring. Et system som bare involverer maskiner, som for eksempel regulering av temperatur med termostat, kalles automatisk styring. Systemer som er utformet for å holde en gitt utgangsverdi stabil til tross for forstyrrelser i systemet kalles regulatorer, og systemer som er utformet for å følge en gitt funksjon kalles servo-systemer.

Kontinuerlige reguleringer

Kontinuerlige reguleringer kan for eksempel være regulering av vannivå i en tank, temperatur, gjennomstrømning, trykk, fart, eller pH/oksygen-innhold i et stoff. Det er ubegrenset hva som kan reguleres, og alle disse prosessene kan bli regulert med en regulator.

Regulator

Oppgaven til en regulator er å endre pådraget i forhold til måleverdien fra prosessen, hvilket gjørs ved å stille inn parametrene P, I og D. Verdien til disse variablene kan variere fra prosess til prosess. Formålet til disse variablene er å skape den optimale reguleringsalgoritmen til en viss prosess og dermed oppnå mest mulig stabil og tilstrekkelig responsiv regulering.

• P-verdien er en prosentverdi av prosessverdien, som er et område, som forteller når pådraget kan åpne fra 0 til 100% (prosentverdi).
• I-tiden er en integrert tid som tilfører samme forsterkningen som P-verdien over en tid "I" (målt i sekunder) for å minske avviket skapt av P-båndet.
• D-tiden er en derivert tid som tilfører samme forsterkning med en gang prosessverdien forandrer seg (motsatt av I-tiden). Denne er ofte brukt i trege reguleringer, og tas ikke alltid med i alle typer reguleringer.

Transmitter

En transmitter i reguleringsteknikken er en komponent i en regulering, som måler prosessverdien i prosessen, og gjør denne om til et standardsignal før den sender signalet videre til regulatoren.

Eksempler på transmittere kan være:

• Nivå-transmitter: Måler væskenivået i en tank
• Temperatur-transmitter: Måler temperaturen i prosessen
• Strømings-transmitter: Måler gjennomstrømningen av et gitt stoff
• Trykk-transmitter: Måler trykk i en prosess

Standardsignal som blir brukt i prosessen er:

• Strømsignal(4–20 mA, 0–20 mA)
• Spenningssignal (1–5 V, 0–10 V)
• Pneumatiske signaler (0.2–1.0 bar)

Pådragsorganet

Pådragsorganet er den komponenten i reguleringen som forandrer prosessverdien. For eksempel en frekvensomformer som endrer hastigheten til en pumpe, eller en reguleringsventil som endrer hvor mye som kan strømme gjennom et rør.