I industrielle prosesser er vi helt avhengige av at reguleringen av pådrag skjer automatisk. Da må vi knytte sammen skal-verdi, er-verdi og styringen av pådragsorganet (ventilen). Dette gjøres med en regulator.

En regulator er en innretning som automatisk forsøker å gjøre avviket så lite som mulig. Regulatoren leser inn skal-verdi og er-verdi, og den styrer et pådragsorgan.

Er-verdien blir målt med et måleinstrument (sensor). Når vi setter sammen måleinstrumentet, regulatoren og pådragsorganet har vi det som kalles for en reguleringssløyfe.

Du lærer mer om måleinstrumenter i kapitlet Instrumentering og måleteknikk.

I en reguleringssløyfe sier vi at vi har en tilbakekobling fra er-verdien til pådraget. Avviket vil bli beregnet kontinuerlig, og pådraget i prosessen blir endret slik at avviket til enhver tid er så lite som mulig. Skjematisk kan dette framstilles slik:

La oss se på hva dette betyr i forhold til bil-eksemplet vi har sett på tidligere. Skal-verdien er fartsgrensen, altså det som står på skiltene. Speedometeret er sensoren vår, den måler og viser virkelig hastighet (er-verdi).

Vi bruker øynene for å avlese både skal-verdi og er-verdi, og så bruker vi hjernen til å beregne avviket (det sirkelformede symbolet i diagrammet). Hjernen beregner også hva som er en passende pådragsendring for å gjøre avviket så lite som mulig.

Deretter sendes et signal til foten som så endrer trykket på gasspedalen. Dette gir en endring av bensin- og luftmengden i forgasseren, som er pådragsorganet vårt. Nå vil kraften fra motoren endres, og vi får en endring i er-verdien. Deretter gjentas hele prosessen slik at vi får en kontinuerlig justering av er-verdien. Målet er hele tiden å få avviket så lite som mulig.

I bil-eksemplet fungerer hjernen vår som en regulator. Nervesystemet, foten og gasspedalen fungerer som signalomformere. Det samme gjelder for øynene, de omformer skiltet og speedometeravlesningen til signaler som hjernen kan bearbeide.

Vi kan sette opp et detaljert diagram for hele denne reguleringssløyfen:



I mange nye biler er det “cruise-control”. Da kan vi stille inn den farten vi ønsker, og så er det en innebygget regulator i bilen som justerer gasspådraget. Hele tiden leser den inn bilens fart, og så forsøker den å gjøre avviket så lite som mulig.

I reguleringsteknikken bruker man en del forkortelser for de ulike signalene i sløyfen. Pådragssignalet kalles ofte MV (eng: manipulated value). Skal-verdi kalles for SP (eng: set point), og er-verdi kalles for PV (eng: process value).

Her er noen aktuelle videoer på YouTube for denne siden: