Điều khiển quá trình

Điều khiển quá trình là một ngành nhỏ liên quan đến kiến trúc, cơ chế và  thuật toán để duy trì đầu ra của một quá trình xác định nằm trong một dãi mong muốn. Ví dụ, nhiệt độ của một lò phản ứng hóa học có thể được điều khiển để duy trì sản phẩm đầu ra được đồng nhất.
Điều khiển quá trình được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và cho phép sản xuất hàng loạt các sản phẩm phù hợp với các quá trình liên tục hoạt động như lọc dầu, sản xuất giấy, hóa chất, nhà máy điện và nhiều ngành khác. Quy trình điều khiển cho phép tự động hóa, theo đó một nhóm nhân viên vận hành nhỏ có thể vận hành một quá trình phức tạp tại một phòng điều khiển trung tâm.
Cơ sở.
Điều khiển quá trình hoặc có thể sử dụng thông tin phản hồi hoặc nó có thể là vòng lặp hở. Điều khiển cũng có thể liên tục (điều khiển hành trình ô tô) hoặc gây ra một chuỗi các sự kiện rời rạc, chẳng hạn như một bộ định thời trên một máy tưới cỏ (on/off) hoặc điều khiển thang máy (logic tuần tự).
Một bộ điều chỉnh nhiệt độ trên bộ gia nhiệt là một ví dụ về điều khiển on/off. Một cảm biến nhiệt độ bật nguồn nhiệt lên nếu nhiệt độ giảm xuống dưới điểm thiết lập và tắt nguồn nhiệt khi điểm thiết lập đã đạt được. Không có đo lường chênh lệch giữa điểm đặt và nhiệt độ đo được (ví dụ không có sai số đo lường) và không điều chỉnh được tốc độ mà tại đó nhiệt được gia tăng như thế nào.
Một ví dụ quen thuộc của điều khiển phản hồi là điều khiển hành trình trên xe ô tô. Biến đo lường ở đây là tốc độ. Người lái (trình điều khiển) điều chỉnh đến điểm đặt tốc độ mong muốn (ví dụ như 100 km/giờ) và bộ điều khiển giám sát cảm biến tốc độ và so sánh tốc độ đo với điểm đặt. Bất kỳ sai lệch nào, chẳng hạn như thay đổi trong độ dốc, lực cản, tốc độ gió hoặc thậm chí sử dụng một lớp nhiên liệu khác (ví dụ ethanol pha trộn) được điều chỉnh bởi bộ điều khiển thực hiện một điều chỉnh bù tới vị trí mở của van nhiên liệu, ở đây là biến thao tác. Bộ điều khiển thực hiện điều chỉnh khi có thông tin chỉ khi có sai số (cường độ, tốc độ thay đổi hoặc sai số tích lũy) mặc dù các thiết lập được gọi là "điều chỉnh "được sử dụng để đạt được kiểm soát ổn định. Hoạt động của bộ điều khiển như vậy là đối tượng của lý thuyết điều khiển tự động.
Một thiết bị điều khiển thường được sử dụng được gọi là một bộ điều khiển logic khả lập trình, hoặc một bộ PLC, được sử dụng để đọc một tập hợp các đầu vào kỹ thuật số và analog, áp dụng một tập các câu lệnh logic, và tạo ra một tập hợp các kết quả đầu ra analog và kỹ thuật số.
Ví dụ, nếu một van điều chỉnh được sử dụng để giữ cho mực nước trong bể ở một mức nào đó, các tập lệnh logic sẽ so sánh áp lực tương đương điểm đặt độ sâu với áp lực đọc được của một bộ cảm biến thấp dưới mức bình thường của chất lỏng và xác định xem cần mở van ra hoặc đóng lại để giữ cho mực chất lỏng không đổi. Một đầu ra PLC sau đó sẽ tính toán một độ mở cần thiết của van. Các hệ thống phức tạp lớn hơn có thể được điều khiển bởi một hệ thống điều khiển phân tán (DCS) hoặc hệ thống SCADA.
Các dạng quá trình sử dụng trong điều khiển quá trình.
Trong thực tế, các quá trình có thể được mô tả như là một hoặc nhiều các hình thức sau đây:
Các ứng dụng có các yếu tố rời rạc, hàng loạt và điều khiển quá trình liên tục thường được gọi là ứng dụng "lai".