procesna regulacija

procesna regulacija, djelovanje na neki tehnološki proces kako bi se jedna ili više procesnih veličina održavala na željenoj razini unatoč utjecajima okoline; također reguliranje. Provodi se uz pomoć regulacijske tehnike kao dijela automatizacijske tehnike (→ automatizacija). Tako npr. regulacija temperature u prostoriji tijekom zimskih mjeseci obuhvaća djelovanja kojima se održava ugodna temperatura neovisno o promjenama temperature okoline. Racionalna regulacija temperature ostvaruje se smanjenjem ili povećanjem intenziteta grijanja na osnovi usporedbe stvarne temperature u prostoriji sa željenom vrijednošću. Ako promjene intenziteta provodi čovjek, regulacija je ručna, a ako ju ostvaruje tehnički uređaj, regulacija je automatska.

Regulirana veličina (npr. temperatura u prostoriji) fizikalna je veličina kojoj stvarnu vrijednost (temperatura koja se u nekom trenutku izmjeri termometrom) treba održavati što bližom njezinoj zadanoj vrijednosti (npr. 20 °C za uredske prostorije). Stvarna vrijednost regulirane veličine izravno odražava stanje reguliranoga procesa. Ona se mijenja kao posljedica vanjskih utjecaja, poremećaja (zahladnjenje, zatopljenje) i upravljivoga djelovanja (promjena intenziteta grijanja). Razlika između zadane i stvarne vrijednosti regulirane veličine jest regulacijsko odstupanje (otklon). Svrha je regulacije minimiziranje regulacijskog odstupanja tijekom vremena, a ostvaruje se svrsishodnim promjenama upravljive veličine. Djelotvornost regulacije ovisi o načinu na koji promjene upravljivoga djelovanja prate promjene regulacijskog odstupanja. Taj je način određen algoritmom kojim se informacija o regulacijskom odstupanju pretvara u informaciju o potrebnom intenzitetu upravljivoga djelovanja, a regulator je uređaj koji tu pretvorbu ostvaruje. Informacija o stvarnoj vrijednosti regulirane veličine dobiva se mjerenjem s pomoću mjernoga pretvarača, a prenosi se signalom mjerene vrijednosti. Informacija o zadanoj vrijednosti dovodi se istoimenim signalom ili je u nekom obliku pohranjena u regulatoru. Promjena intenziteta upravljivoga djelovanja ostvaruje se uz pomoć izvršne sprave (npr. regulacijski ventil, elektrotehnički uređaji poput sklopki, pojačala i promjenljivih otpora), koja prema sadržaju informacije sadržane u upravljačkom signalu fizički provodi upravljivo djelovanje. Mjerni pretvarač, regulator i izvršna sprava čine regulacijski uređaj, koji zajedno s reguliranim procesom tvori jedinstveni regulacijski sustav. Regulacijski sustav s regulacijom jedne procesne veličine naziva se regulacijskim krugom (upravljivo djelovanje – stvarna vrijednost regulirane veličine – regulacijsko odstupanje – upravljački signal – upravljivo djelovanje). Kada se u istom reguliranom procesu istodobno regulira nekoliko procesnih veličina, broj upravljivih djelovanja, upravljačkih signala i izvršnih sprava u regulacijskom uređaju jednak je broju reguliranih veličina.

Regulacija.jpg

Djelovanje regulatora na upravljivo djelovanje može biti diskontinuirano ili kontinuirano, o čem ovisi točnost regulacije, ali i cijena regulacijskog uređaja. Primjer je diskontinuirane regulacije dvopoložajna regulacija. Ostvaruje se uključivanjem, odn. isključivanjem upravljivoga djelovanja kada vrijednost regulirane veličine prekorači donju, odn. gornju granicu područja neosjetljivosti regulatora, raspoređenog oko zadane vrijednosti. Regulacijski uređaji dvopoložajnoga djelovanja zbog svoje razmjerno niske cijene često se primjenjuju u regulaciji manje zahtjevnih procesa (npr. termostat za regulaciju temperature, ili presostat za regulaciju tlaka u kućanskim aparatima). Kod zahtjevnijih procesa, primjerice u energetskim i procesnim postrojenjima, pretežito se primjenjuje kontinuirana regulacija, u kojoj upravljački signal može poprimiti bilo koju vrijednost unutar radnoga područja. Kod konvencionalne kontinuirane regulacije regulator može generirati upravljački signal množenjem regulacijskoga odstupanja s konstantom (proporcionalno ili P-djelovanje, tj. regulator P); radi poboljšanja učinaka regulacije, tom se djelovanju često pribraja vrijednost proporcionalna integralu regulacijskog odstupanja (I-djelovanje), vrijednost proporcionalna derivaciji regulacijskog odstupanja po vremenu (D-djelovanje) ili oboje, što se ostvaruje regulatorima PI, PD i PID, koji su do nedavno činili okosnicu regulacijske tehnike. Regulacija zahtjevnih i složenih procesa u kojima se istodobno regulira veći broj procesnih veličina, provodi se algoritmima naprednih koncepata regulacije koji se najčešće realiziraju odgovarajućim programskim modulima te računalnom opremom.

procesna regulacija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 21.11.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=69007>.