ตัวอย่างของการควบคุมระดับน้ำ: เปรียบเทียบร่างกายมนุษย์กับระบบควบคุมในโรงงาน
การควบคุมกระบวนการ (Process Control) ในโรงงานอุตสาหกรรมมีหลักการที่คล้ายกับการทำงานของสมองมนุษย์ในการตัดสินใจและควบคุมร่างกาย ลองเปรียบเทียบการควบคุมระดับน้ำกับการทำงานของร่างกายเราเพื่อให้เข้าใจแนวคิดนี้ได้ง่ายขึ้น
1. การควบคุมระดับน้ำในร่างกายของเรา
สมมติว่าเราต้องการ ควบคุมระดับน้ำในถัง ให้คงที่ ร่างกายของเราจะทำหน้าที่ต่างๆ คล้ายกับองค์ประกอบของระบบควบคุมอัตโนมัติ
| องค์ประกอบในร่างกาย | หน้าที่ |
|---|---|
| ถังน้ำ | กระบวนการที่ต้องการควบคุม (รักษาระดับน้ำ) |
| ตา | ทำหน้าที่ตรวจวัดระดับน้ำ (Sensor) |
| สมอง | ประมวลผล เปรียบเทียบค่าระดับน้ำกับค่าเป้าหมาย และตัดสินใจ |
| มือ | ปรับเปลี่ยนค่ากระบวนการ เปิด-ปิดวาล์วตามคำสั่งของสมอง |
วิธีการทำงาน
- ตา ของเราทำหน้าที่วัดระดับน้ำในถัง แล้วส่งข้อมูลไปยัง สมอง
- สมอง เปรียบเทียบระดับน้ำที่เห็นกับค่าที่ต้องการ (Set Point)
- หากระดับน้ำต่ำเกินไป สมองสั่งให้มือเปิดวาล์ว เพื่อเติมน้ำ
- หากระดับน้ำสูงเกินไป สมองสั่งให้มือปิดวาล์ว หรือเปิดทางระบายน้ำออก
- กระบวนการนี้วนซ้ำไปเรื่อยๆ โดยอัตโนมัติ
2. การควบคุมระดับน้ำในโรงงานอุตสาหกรรม
เปรียบเทียบกับระบบควบคุมในโรงงาน อุปกรณ์แต่ละตัวมีบทบาทคล้ายกับอวัยวะของร่างกาย
| องค์ประกอบในโรงงาน | หน้าที่ |
|---|---|
| ถังน้ำ | กระบวนการที่ต้องการควบคุม (Plant/Process) |
| เครื่องมือวัดระดับ (Level Transmitter) | ตรวจวัดระดับน้ำ และส่งข้อมูลไปยังตัวควบคุม |
| ตัวควบคุม (Controller) | เปรียบเทียบค่าระดับน้ำปัจจุบันกับค่า Set Point และตัดสินใจ |
| คอนโทรลวาล์ว (Final Control Element) | เปิด-ปิดวาล์วตามคำสั่งจากตัวควบคุม |
วิธีการทำงาน
- Level Transmitter ตรวจวัดระดับน้ำและส่งค่าสัญญาณไปยัง Controller
- Controller เปรียบเทียบระดับน้ำปัจจุบันกับ Set Point
- ถ้าระดับน้ำต่ำเกินไป Controller สั่งให้วาล์วเปิด เพื่อเติมน้ำ
- ถ้าระดับน้ำสูงเกินไป Controller สั่งให้วาล์วปิด หรือระบายน้ำออก
- กระบวนการทำงานวนซ้ำไปเรื่อยๆ เพื่อรักษาระดับน้ำให้อยู่ในค่าที่ต้องการ
บทสรุป
จะเห็นได้ว่า หลักการควบคุมกระบวนการ (Process Control) ในโรงงานมีเงื่อนไขการตัดสินใจที่คล้ายคลึงกับ ระบบการทำงานของสมองมนุษย์
- Set Point (SP) = ค่าที่ต้องการ เช่น ระดับน้ำที่เหมาะสม
- Sensor (เครื่องมือวัดระดับน้ำ) = ตรวจจับค่าจริง (Process Variable - PV)
- Controller (สมอง) = เปรียบเทียบค่าปัจจุบันกับ Set Point แล้วตัดสินใจ
- Final Control Element (มือ/วาล์วควบคุม) = ปรับค่ากระบวนการให้เป็นไปตามเป้าหมาย