تیونینگ سیستم کنترل

تمامی فرآیندها ماهیتی غیر پایا دارند؛ به این معنی که حالت‌های آن (عمدتا شامل دما، فشار، شدت جریان، ارتفاع سطح مایع و غلظت) در طول زمان دائما در حال تغییر هستند. این تغییرات می‌تواند به دلیل تغییر شرایط تولید ویا بروز اغتشاش جریان ناشی از فرآیندهای دیگر (یا تحمیل شده از سوی محیط) باشد. در زمان طراحی فرآیند، متغیرهایی که می‌توانند این حالت‌ها را کنترل کنند، شناسایی شده و بر اساس آن‌ها حلقه‌های بسته‌ی کنترل را طراحی می‌کنند.

یکی از ویژگی‌های حلقه‌های بسته‌ی کنترلی، قابلیت ارسال خودکار فرمان باز و بسته شدن شیرهای کنترل است. این فرامین از طریق یک مدل ریاضی و بر مبنای مقادیر اندازه‌گیری محاسبه می‌شود. فرآیندهایی که در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها پیاده‌سازی شده‌اند، همگی از سطح بالای اتوماسیون بهره‌مند هستند؛ به نحوی که (در صورت سلامت تجهیزات) این قابلیت را دارند که به طور کامل به شکل خودکار عمل کنند و اغتشاشات مختلف را جبران کنند.

ولی متأسفانه در اغلب واحدهای درصد زیادی از شیرهای کنترلی از حالت خودکار خارج و در حالت دستی قرار دارد، و تنها مزیت شیر کنترل این است که اپراتور در اطاق کنترل آن را از راه دور باز و بسته می‌کند. حتی شاید بتوان ادعا کرد که در اغلب واحدهای صنعتی که بر اساس کنترل خودکار طراحی و ساخته شده‌اند، تنها در جاهایی که ماهیت ناپایدار دارند (مانند کنترل سطح مایع) از کنترل اتوماتیک بهره می‌برند.

بدیهی است در صورتی که یک حلقه‌ی خودکار مدام در نوسان باشد، و اپراتور بتواند با ثابت نگاه داشتن شیر کنترل، فرآیند را پایدار نگه دارد، ترجیح خواهد داد که آن را به صورت دستی راهبری کند و فرامین باز و بسته شدن شیر را بر اساس شناخت و درکی که از دینامیک فرآیند دارد صادر کند.

اما باید دید که چه تفاوتی میان حلقه‌های پایدار و ناپایدار وجود دارد که اپراتور، حلقه‌ی ناپایدار را در حالت خودکار نگاه می‌دارد، ولی ترجیح می‌دهد که حلقه‌ی پایدار را به صورت دستی کنترل کند. مگر شناخت کامپیوتر از حلقه‌های ناپایدار بیشتر است که ناخواسته چنین نتیجه‌ای حاصل شده است؟

شناخت اپراتور از دینامیک فرآیند، یک شناخت فازی (Fuzzy) است که به مرور زمان اصلاح می‌شود و دقت آن با زیاد شدن تجربه بالا می‌رود. ولی شناخت سیستم‌های نیوماتیک، PLC و DCS عموما از نوع مدل غیرخطی مرتبه‌ی ۱ یا ۲ ریاضی است که توسط مهندسین و از طریق تعیین چند پارامتر از یک رابطه‌ی ریاضی در قسمت کنترل کننده تعبیه می‌شود.