Säätötekniikan käsitteitä Ohjaus- ja toimilaite Prosessi Häiriö Toimisuure Ohjauksen kaavio Ohjattu suure Käsky
Säätötekniikan käsitteitä Asetus-arvo Säätäjä ja toimilaite Prosessi Häiriö Toimisuure Säädön kaavio Ero- suure Mittaus- ja lähetinlaite Säädetty suure
Säätöpiiri Sisältää mittauselimen eli anturin, toimilaitteen esim. venttiilin ja itse säätimen. Anturi mittaa suureen, joka muunnetaan säätimelle sopivaksi standardiviestiksi ( 0 -10 V, 0 - 20 mA, 4 - 20 mA) erillisessä muuntimessa (lähetin) tai suoraan standardiviestiksi, jolloin muunnos tapahtuu anturin ja muuntimen muodostamassa mittauselimessä. Säädin vastaanottaa erilliseltä muuntimelta tai mittauselimeltä tulevan standardiviestin säätimelle oloarvoksi ja vertaa sitä annettuun asetusarvoon. Säätimen vertailusta syntyy ohjausviesti (standardiviesti), joka välitetään käyttölaitteelle esim. toimimoottorille, joka muuntaa saadun viestin fysikaaliseksi liikkeeksi toimilaitteessa esim. venttiilissä.
Prosessi Prosessi on järjestelmä, joka tuottaa raaka-aineesta tai -aineista halutunlaista lopputuotetta Useimmiten tuotantoprosessi on ns kokonaisprosessi, joka voidaan jakaa pienempiin yksikköprosesseihin, joiden avulla raaka-aineet jalostuvat kohti lopputuotetta. Esimerkki: Leipomisprosessi Raaka-aineet ovat vesi, jauhot, hiiva suola ja sähkö. Lopputuote on leipää. Leipomisprosessia ei voida säätöteknisesti käsitellä yhtenä kokonaisuutena, vaan se jaetaan pienempiin yksikköprosesseihin. Paistouunin lämpötilansäätö on puolestaan esimerkki yksikköprosessista. Siinä ”raaka-aineena” on vastuksissa syntyvä sähköteho ja säädettävänä suureena uunin lämpötila. Uunin luukun avaamiset edustavat häiriöitä.
Energia- ja ainetasapaino Inputit Outputit Prosessi Suljetussa prosessissa vallitsee materian ja energian häviämättömyyden laki: inputtien massojen summa on sama kuin outputtien massojen summa. Häviöitä kuvaavat nuolet ovat myös poispäin prosessista: Massatasapaino Mi1 + Mi2 + Mi3 .+ ....= Mo1 + Mo2 + ...
Miksi prosessin säätöä tarvitaan? Prosessi ei tarvitsisi säätöä, jos mitkään ulkoiset tai ennalta aavistamattomat tekijät, häiriöt eivät vaikuta prosessin kulkuun. Tällöin riittäisi pelkät ohjaukset Esim paistoa varten riittäisi, että kytketään uuniin tietty lämpöteho vakioajaksi. Tämä ei kuitenkaan yleensä tuota parasta mahdollista tulosta, sillä erityyppisiltä häiriötekijöiltä on käytännössä lähes mahdotonta välttyä. Pähkäily: Mitkä häiriötekijät vaikuttavat leivinuunin lämpötilaan?