Fagstoff

Reguleringsteknikk

Publisert: 04.09.2010, Oppdatert: 03.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Styring og regulering

Når vi sier at vi kontrollerer en kjemisk prosess, mener vi at vi ved hjelp av en bestemt teknikk innvirker på de fysiske og kjemiske fenomenene som bestemmer prosessens forløp. Disse fenomenene er for eksempel trykk, temperatur, nivå, volumstrøm eller lignende, altså størrelser av en type som vi pleier å betegne som tilstand. Kontrollen kan være styring eller regulering eller en kombinasjon av begge deler.

En operatør overvåker produksjonslinjeEn operatør overvåker produksjonslinjen fra kontrollrommet

MedisinproduksjonMedisinproduksjon 

Historiske tilbakeblikk

Prosesskontroll, det vil si måling, styring og regulering, slik vi kjenner det, er et ungt fag. Med den industrielle revolusjon − her i landet fra begynnelsen av 1800-tallet − fulgte en mekanisert produksjon basert på motorkraft som erstattet muskelkraften til drift av maskiner. I denne mekaniserte produksjonen var det fremdeles mennesker som direkte kontrollerte og styrte maskinene.

Særlig etter andre verdenskrig økte kravet om produktmengde. Senere kom skjerpede krav til kvalitet, og industrien utviklet seg i takt med det. Kravet til mer produksjon per hode tvang seg fram. I 1950-årene begynte så smått automatiseringen her i landet, og snart var hele prosesser automatisk overvåket, styrt og regulert av pneumatiske instrumenter.

Men det skulle skje mer. I 1960 ble det mulig med masseproduksjon av gode transistorer, i 1970 kom integrerte kretser, og i 1971 kom den første mikroprosessoren. Dette førte til en revolusjon innen datateknologien.

I dag styres alle større prosesser av prosessdatamaskiner, skjermbaserte automatsystemer. Prosessdatamaskinene arbeider bokstavelig talt raskt som lynet, med minutiøs nøyaktighet og med optimale evner til å regulere. Hvis noe svikter, er det oftest de mekaniske enhetene som datamaskinene styrer.

Ulike termostater til varmeovnUlike termostater til varmeovn

Image showing the thumbnail for content named \"Animasjon Automatisert platesaks \"Animasjon Automatisert platesaks
Opphavsmann: AuTech Kompetanse AS
Leverandør: Industriskolen
 

Image showing the thumbnail for content named \"Animasjon styring og regulering i et biologisk renseanlegg\"Animasjon styring og regulering i et biologisk renseanlegg
Opphavsmann: AuTech Kompetanse AS
Leverandør: Industriskolen
 

Styring og regulering

Den store forskjellen på styring og regulering er at en regulering styrer og kontrollerer sluttproduktet. Et godt eksempel er en temperaturregulering i et vanlig rom. Her kan regulatoren være en enkel termostat eller en mer avansert elektronisk regulator. Det som er felles for begge regulatortypene, er at de regulerer effekttilførselen til varmeelementene, og at de mottar eller oppfatter den stigende eller synkende romtemperaturen som følge av effekttilførselen til varmeelementene.

En slik regulator eller termostat har også en innstilling for den ønskede temperaturen, på fagspråket kalles den settpunkt. Regulatoren avføler altså romtempeaturen og sammenligner den med settpunktet. Dersom temperaturen er for høy, slår regulatoren av eller minsker effekttilførselen til varmeelementene. Dersom temperaturen er for lav, under settpunktet, vil regulatoren slå på eller øke effekttilførselen til elementene. Vi ser at regulatoren hele tiden har kontroll med sluttproduktet som i dette tilfellet er romtemperaturen.

Se animasjonen som viser hvordan et renseanlegg for avløpsvann kan være bygget opp. Oversikten viser funksjonen til de ulike prosessavsnittene. På animasjonen kan du klikke på menyen nede til venstre. Klikk på menyen det står "Reaktor" på. Du ser at det kommer fram et nytt bilde som viser prinsippet for en reaktor. Her kan du justere temperatur og pH-verdi. Se hva som skjer når du foretar justeringer av verdiene.

Vi skiller mellom manuell regulering og automatisk regulering. Med manuell regulering mener vi regulering hvor mennesket står for styrings- eller reguleringsfunksjonen. Ved automatisk kontroll er det spesielle instrumenter som tar seg av de forskjellige funksjonene.

Selv om det er datamaskinene som gjør jobben, er det viktig at en lærer mye om all denne reguleringsteknikken fordi prinsippene for måling, styring og regulering fremdeles er de samme. Pådragsorganer, forstillingsenheter, detektorer (følere), måleomformere og signalgang er som før, de er bare modernisert og forbedret. Datamaskinene tar imot signalene, tolker dem og sender de riktige signalene ut igjen, lynraskt og effektivt.

Men det er ikke tilstrekkelig bare å forstå instrumentenes virkemåte, en må også forstå samspillet mellom prosessen og instrumentene. Det er bare det praktiske arbeidet med og i prosessanleggene ved siden av teorien som gir denne forståelsen!

Relatert innhold

Generelt