ระบบควบคุมอัตโนมัตในงานอุตสาหกรรม

ความหมายระบควบคุมอัตโนมัติ ระบบควบคุมอัตโนมัติ หมายถึง ระบบการทำงานที่ไม่ต้องใช้คนควบคุมสามารถทำงานได้ด้วยตนเองตามโปรแกรมที่ตั้งไว้โดยมีองค์ประกอบพื้นฐานของระบบควบคุม 3 ส่วน วัตถุประสงค์ของการควบคุมที่เข้าสู่ระบบเรียกว่าอินพุท (input) กระบวนการที่ใช้ในการควบคุมหรือระบบควบคุมเรียกว่าโปรเซส (Process) ผลงานหรือสิ่งที่ทำให้เรียว่าเอ้าท์พุท (Output)

ประวัติของการควบคุมอัตโนมัติ แบ่งออกเป็น 3 ยุค ดังนี้ การควบคุมในยุคโบราณ การควบคุมในยุคแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ การควบคุมในยุคทฤษฎีเสถียรภาพ

การใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบดั่งเดิม ระบบที่ควบคุมออกแบบและวิเคราะห์บนฐานโดนเมนความถี่ การพัฒนาการทฤษฎีระบบควบคุมในช่วงนี้ส่วนใหญ่พัฒนาขึ้น เพื่อนำมาประยุกต์ใช้งานด้านการทหาร และระบบการสื่อสาร อันเนื่องจากสงครามโลกครั้งที่สอง และการขยายตัวของโครงข่าย พัฒนาการเพื่อใช้งานนระบบโครงข่ายโทรศัพท์ พัฒนาการเพื่อการใช้งานทางด้านการทหาร

การใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติสมัยใหม่ ระบบที่ไม่ได้ใช้เทคนิคการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติแบบดั้งเดิม เป็นการออกแบบโดยมีพื้นฐานจากแบบจำลองสมการอนุพันธ์ของไดนามิกส์ของระบบ และเป็นการออกแบบอยู่บนโดเมนของเวลา

การใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติสมัยใหม่ แรงผลักดันของพัฒนการจากระบบควบคุมอัตโนมัติแบบเดิม  สมัยใหม่ มีหลัก 2 ประการ คือ ข้อจำกัดของระบบควบคุมอัตโนมัติแบบดั่งเดิมต่องานด้านอวกาศ การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์กับงานระบบควบคุมอัตโนมัติ

หลักเกณฑ์การทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติ ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบง่ายๆ เช่น เบอรคเกอร์ไฟฟ้าในบ้าน ระบบควบคุมอัตโนมัติแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ดังนี้ ระบบควบคุมแบบเปิด ระบบควบคุมแบบปิด

ระบบควบคุมแบบเปิด ระบบควบคุมแบบเปิด ที่มา (บุญเลิศ สงวนวัฒนาม 2551)

ระบบควบคุมแบบเปิด ตัวอย่าง การควบคุมระดับน้ำในถัง ที่มา (บุญเลิศ สงวนวัฒนาม 2551)

ระบบควบคุมแบบเปิด องค์ประกอบในการควบคุมน้ำแบบเปิด ที่มา (บุญเลิศ สงวนวัฒนาม 2551)

ระบบควบคุมแบบปิด ระบบควบคุมแบบปิด ที่มา (บุญเลิศ สงวนวัฒนาม 2551)

ระบบควบคุมแบบปิด ตัวอย่าง การควบคุมระดับน้ำในถังแบบปิด ที่มา (บุญเลิศ สงวนวัฒนาม 2551)

ระบบควบคุมแบบปิด องค์ประกอบในการควบคุมน้ำในถังแบบปิดหรือแบบป้อนกลับ ที่มา (บุญเลิศ สงวนวัฒนาม 2551)

คุณภาพของระบบควบคุมอัตโนมัติ ความแม่นยำ (accuracy) ความรวดเร็ว (speed) ความเสถียร (stability)

ส่วนประกอบของการควบคุมอัตโนมัติ ประกอบด้วยระบบย่อย 2 ส่วน ส่วนที่เป็นตัวควบคุม (control) ส่วนที่เป็นต้นกำลัง (plant)

ส่วนประกอบของการควบคุมอัตโนมัติ ข้อแตกต่าง ส่วนที่เป็นตัวควบคุม (control) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานทั้งระบบให้เป็นไปตามเป้าหมายของระบบควบคุม แต่ output ของส่วนนี้ไม่สามารถทำงานให้ระบบได้ จึงต้องอาศัยส่วนที่เป็นต้นกำลัง (plant) ทำหน้าที่ผลิตกำลังให้เป็นไปตามระดับแรงจากส่วนที่เป็นตัวควบคุมเพื่อให้ได้ output ของระบบ

การออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติ หาจุดปฏิบัติงานในการที่จะออกแบบกระบวนการสำหรับควบคุม ต้องศึกษาถึงคุณลักษณะของระบบที่ควบคุม ความเหมาะสมของระบบ รวมถึงข้อดีข้อเสีย ระบบอัตโนมัติที่นิยมใช้ในปัจจุบันมี 2 ระบบ ระบบการควบคุมแบบเปิด ระบบการควบคุมแบบปิดหรือแบบป้อนกลับ

ตัวอย่างระบบควบคุมอัตโนมัติ ตัวอย่าง ระบบควบคุมอัตโนมัติงานอุตสาหกรรมการผลิตที่เป็นกราฟิก ที่มา (ระบบควบคุมอัตโนมัติงานอุตสาหกรรมการผลิต, 2551)

ตัวอย่าง ระบบควบคุมอัตโนมัติการประปานครหลวง ที่มา (ระบบควบคุมอัตโนมัติงานอุตสาหกรรมการผลิต, 2551)

ตัวอย่าง เครื่องล้างรถอัตโนมัติ ที่มา (ระบบควบคุมอัตโนมัติงานอุตสาหกรรมการผลิต, 2551)